FR3130643A1 - Composition catalytique sous forme d’une émulsion de Pickering - Google Patents
Composition catalytique sous forme d’une émulsion de Pickering Download PDFInfo
- Publication number
- FR3130643A1 FR3130643A1 FR2114086A FR2114086A FR3130643A1 FR 3130643 A1 FR3130643 A1 FR 3130643A1 FR 2114086 A FR2114086 A FR 2114086A FR 2114086 A FR2114086 A FR 2114086A FR 3130643 A1 FR3130643 A1 FR 3130643A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- liquid phase
- anion
- particles
- composition according
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 33
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 27
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- -1 tetrafluoroborate Chemical compound 0.000 claims description 24
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 23
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 22
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 238000007171 acid catalysis Methods 0.000 claims description 14
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 12
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 claims description 11
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 10
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 claims description 9
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M Trifluoroacetate Chemical compound [O-]C(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 7
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 7
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 7
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 claims description 6
- USPTVMVRNZEXCP-UHFFFAOYSA-N sulfamoyl fluoride Chemical compound NS(F)(=O)=O USPTVMVRNZEXCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 5
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 5
- ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoro-n-(trifluoromethylsulfonyl)methanesulfonamide Chemical compound FC(F)(F)S(=O)(=O)NS(=O)(=O)C(F)(F)F ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-M Methanesulfonate Chemical compound CS([O-])(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N sulfonic acid Chemical compound OS(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 2
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 claims description 2
- SMFNIURNBQXLJX-UHFFFAOYSA-N FNS(=O)=O Chemical compound FNS(=O)=O SMFNIURNBQXLJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 claims description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002494 Zein Polymers 0.000 claims description 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 claims description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 2
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 claims description 2
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical compound OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002122 magnetic nanoparticle Substances 0.000 claims description 2
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 claims description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 2
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 claims description 2
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims description 2
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 2
- 125000005496 phosphonium group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 claims description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 2
- 229940032147 starch Drugs 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005019 zein Substances 0.000 claims description 2
- 229940093612 zein Drugs 0.000 claims description 2
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M triflate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 6
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 5
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N methylcyclohexane Chemical compound CC1CCCCC1 UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 3
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical group 0.000 description 3
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 1-decene Chemical compound CCCCCCCCC=C AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 1-dodecene Chemical compound CCCCCCCCCCC=C CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HFDVRLIODXPAHB-UHFFFAOYSA-N 1-tetradecene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC=C HFDVRLIODXPAHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 150000008052 alkyl sulfonates Chemical class 0.000 description 2
- 229940100198 alkylating agent Drugs 0.000 description 2
- 239000002168 alkylating agent Substances 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 2
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- SQNZJJAZBFDUTD-UHFFFAOYSA-N durene Chemical compound CC1=CC(C)=C(C)C=C1C SQNZJJAZBFDUTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-M fluorosulfonate Chemical compound [O-]S(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N methyl-cycloheptane Natural products CC1CCCCCC1 GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 2
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical class CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPDGLRRWSBZCHP-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-3-methylimidazol-3-ium;2,2,2-trifluoroacetate Chemical compound [O-]C(=O)C(F)(F)F.CCCC[N+]=1C=CN(C)C=1 QPDGLRRWSBZCHP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FRZPYEHDSAQGAS-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-3-methylimidazol-3-ium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F.CCCC[N+]=1C=CN(C)C=1 FRZPYEHDSAQGAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FXNDIJDIPNCZQJ-UHFFFAOYSA-N 2,4,4-trimethylpent-1-ene Chemical compound CC(=C)CC(C)(C)C FXNDIJDIPNCZQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LAAVYEUJEMRIGF-UHFFFAOYSA-N 2,4,4-trimethylpent-2-ene Chemical compound CC(C)=CC(C)(C)C LAAVYEUJEMRIGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HIXDQWDOVZUNNA-UHFFFAOYSA-N 2-(3,4-dimethoxyphenyl)-5-hydroxy-7-methoxychromen-4-one Chemical compound C=1C(OC)=CC(O)=C(C(C=2)=O)C=1OC=2C1=CC=C(OC)C(OC)=C1 HIXDQWDOVZUNNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DYDOGGCKWXLFHK-UHFFFAOYSA-N O=S(C(F)(F)F)(NS(C(F)(F)F)(=O)=O)=O.C1CNCC1 Chemical compound O=S(C(F)(F)F)(NS(C(F)(F)F)(=O)=O)=O.C1CNCC1 DYDOGGCKWXLFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000011831 acidic ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229940045714 alkyl sulfonate alkylating agent Drugs 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005815 base catalysis Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- LFKIGTZUWPXSIH-UHFFFAOYSA-N but-1-ene;2-methylprop-1-ene Chemical compound CCC=C.CC(C)=C LFKIGTZUWPXSIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004231 fluid catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N mesitylene Substances CC1=CC(C)=CC(C)=C1 AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001827 mesitylenyl group Chemical group [H]C1=C(C(*)=C(C([H])=C1C([H])([H])[H])C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical compound [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- NNLBHYFYTVCQBR-UHFFFAOYSA-N pyridine;sulfurofluoridic acid Chemical compound [O-]S(F)(=O)=O.C1=CC=[NH+]C=C1 NNLBHYFYTVCQBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQBKTTIEJLDTOV-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-1-ium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound C1CCNC1.OS(=O)(=O)C(F)(F)F PQBKTTIEJLDTOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000000066 reactive distillation Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000004230 steam cracking Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- TVBIVRGNYNBFCD-UHFFFAOYSA-N triethylazanium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound CC[NH+](CC)CC.[O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F TVBIVRGNYNBFCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WCZKTXKOKMXREO-UHFFFAOYSA-N triethylsulfanium Chemical compound CC[S+](CC)CC WCZKTXKOKMXREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0234—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
- B01J31/0271—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds also containing elements or functional groups covered by B01J31/0201 - B01J31/0231
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
- B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0215—Sulfur-containing compounds
- B01J31/0222—Sulfur-containing compounds comprising sulfonyl groups
- B01J31/0224—Sulfur-containing compounds comprising sulfonyl groups being perfluorinated, i.e. comprising at least one perfluorinated moiety as substructure in case of polyfunctional compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0215—Sulfur-containing compounds
- B01J31/0225—Sulfur-containing compounds comprising sulfonic acid groups or the corresponding salts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0234—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
- B01J31/0235—Nitrogen containing compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0277—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0277—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature
- B01J31/0278—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature containing nitrogen as cationic centre
- B01J31/0281—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature containing nitrogen as cationic centre the nitrogen being a ring member
- B01J31/0284—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature containing nitrogen as cationic centre the nitrogen being a ring member of an aromatic ring, e.g. pyridinium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0277—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature
- B01J31/0278—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature containing nitrogen as cationic centre
- B01J31/0285—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature containing nitrogen as cationic centre also containing elements or functional groups covered by B01J31/0201 - B01J31/0274
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0277—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature
- B01J31/0298—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature the ionic liquids being characterised by the counter-anions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/20—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state
- B01J35/23—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state in a colloidal state
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/20—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state
- B01J35/27—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state in a liquid or molten state
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/08—Silica
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
- B01J2231/30—Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
- B01J2231/32—Addition reactions to C=C or C-C triple bonds
- B01J2231/323—Hydrometalation, e.g. bor-, alumin-, silyl-, zirconation or analoguous reactions like carbometalation, hydrocarbation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/90—Catalytic systems characterized by the solvent or solvent system used
- B01J2531/98—Phase-transfer catalysis in a mixed solvent system containing at least 2 immiscible solvents or solvent phases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0277—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature
- B01J31/0292—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature immobilised on a substrate
- B01J31/0294—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature immobilised on a substrate by polar or ionic interaction with the substrate, e.g. glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
La présente invention concerne une composition catalytique sous forme d’une émulsion dite de Pickering, ladite composition comprenant une première phase liquide L1 non-aqueuse comprenant des composés hydrocarbonés, dans laquelle des gouttes d’une deuxième phase liquide L2 sont stabilisées par des particules solides, ladite deuxième phase liquide L2 comprenant au moins un liquide ionique de formule Q+ A-, Q+ étant un cation organique et A- étant un anion, et dans lequel est dissous un acide de Brönsted HB.
Description
La présente invention concerne une composition catalytique et son utilisation dans des procédés de catalyse acide.
Elle concerne plus particulièrement une composition résultant de la dissolution d’au moins un acide de Brönsted, noté HB, dans un milieu liquide ionique comprenant au moins un cation organique Q+et un anion A-.
La présente invention concerne également les procédés de catalyse acide utilisant ladite composition, et plus particulièrement l’alkylation d'hydrocarbures aromatiques, l'oligomérisation des oléfines, l'isomérisation des n-oléfines en iso-oléfines, l'isomérisation des n-paraffines en iso-paraffines, et l'alkylation de l'isobutane par des oléfines.
Les réactions de catalyse acide sont des réactions industrielles très importantes, qui trouvent des applications très variées dans le domaine du raffinage et de la pétrochimie. On peut notamment se reporter à l’ouvrage de Christian Marcilly « Catalyse acido-basique – Application au raffinage et à la pétrochimie » - Juillet 2003 - Editions Technip, pour plus d’information à leur sujet.
On peut citer, à titre d’exemple, l’alkylation d’hydrocarbures aromatiques pour la production de LABs "Linear Alkyl Benzenes", qui sont des intermédiaires pour la synthèse de détergents biodégradables. On peut également citer la dimérisation de l’isobutène en 2,4,4-triméthyl-1-pentène et 2,4,4-triméthyl-2-pentène , qui, après hydrogénation, conduit à un additif recherché pour la reformulation des essences, le 2,4,4-triméthylpentane (absence de soufre, d’aromatique et d’oléfine, indice d’octane élevé…).
Les catalyseurs acides conventionnels utilisés pour ces transformations sont très souvent des acides de Lewis et/ou de Brönsted. Les plus couramment utilisés sont l’acide fluorhydrique (HF), l’acide sulfurique concentré (H2SO4), le trifluorure de bore (BF3), le trichlorure d’aluminium (AlCl3). L’utilisation de ces acides présente cependant des inconvénients, en particulier en raison des mesures de plus en plus strictes visant la protection de l’environnement. Par exemple, l’utilisation de HF, toxique, volatil et corrosif, implique le déploiement d’importantes mesures de sécurité vis-à-vis des opérateurs et des équipements. L’acide sulfurique concentré, quant à lui, est peu actif et nécessite la mise en œuvre de volumes d’acide importants, qui génèrent des rejets, essentiellement des sels inorganiques, qui doivent être mis aux normes de l’environnement avant d’être rejetés. Le trichlorure d’aluminium, pourtant encore largement utilisé industriellement, pur ou complexé avec une base (souvent appelé « red oils »), est consommé en large quantité. Mais ce type de catalyseur ne se sépare pas aisément des produits de la réaction. De ce point de vue, les catalyseurs solides tels que les zéolithes ou encore les résines sulfoniques peuvent apporter une amélioration en ce qui concerne la séparation des produits et le recyclage du catalyseur, mais ils imposent des températures de réaction souvent plus élevées.
Une démarche alternative, par exemple décrite dans le brevet FR 2 829 039, consiste à mettre en œuvre ce type de réactions et de catalyseurs sous la forme de système biphasique liquide-liquide : L’acide de Lewis et/ou de Brönsted est immobilisé dans une phase liquide ionique Q+A-, qui est peu ou pas miscible avec les produits de la réaction. Ceux-ci peuvent alors être séparés par décantation, et la phase catalytique peut alors être recyclée et réutilisée. Les consommations de catalyseur sont ainsi réduites. Cependant, ces systèmes ne sont pas totalement dénués d’inconvénients : La viscosité des liquides ioniques implique par exemple la mise en œuvre d’une énergie mécanique assez importante pour assurer le mélange entre les deux phases. Les sélectivités de réaction peuvent par ailleurs être délicates à maîtriser, du fait notamment des réactions consécutives liées à la miscibilité partielle des produits primaires dans le liquide ionique acide. On comprend par réaction consécutive, une réaction où le produit de réaction réagit avec le réactif pour former un produit plus lourd et non désiré.
L’invention a alors pour but d’améliorer les compositions catalytiques sous forme de système biphasique liquide-liquide. L’invention cherche notamment à améliorer leur stabilité et/ou à améliorer le rendement et/ou la sélectivité des réactions recherchées.
L’invention a tout d’abord pour objet une composition catalytique sous forme d’une émulsion dite de Pickering, ladite composition comprenant une première phase liquide L1 non-aqueuse comprenant des composés hydrocarbonés, dans laquelle des gouttes d’une deuxième phase liquide L2 sont stabilisées par des particules solides, ladite deuxième phase liquide L2 comprenant au moins un liquide ionique de formule Q+A-, Q+étant un cation organique et A-étant un anion, et dans lequel est dissous un acide de Brönsted HB.
La phase liquide L2 peut comprendre un seul liquide ionique, ou plusieurs liquides ioniques différents en mélange (présentant alors un cation et/ou un anion différent entre eux).
L’invention a ainsi choisi de mettre la composition catalytique biphasique liquide/liquide sous forme d’une émulsion de Pickering afin de la stabiliser.
Les émulsions de Pickering sont en effet des dispersions liquide/liquide stabilisées par des nanoparticules ou des agrégats de nanoparticules solides qui s’accumulent à l’interface entre les deux liquides non miscibles (généralement de l’eau et de l’huile) et empêchent la coalescence (se reporter par exemple à la publication Pickering, S. U. (1907) . J. Chem. Soc. Trans. 91, 2001–2021). En fait, les particules utilisées pour faire des émulsions de Pickering sont capables de s’accrocher de façon irréversible à l’interface entre les deux liquides, provoquant une stabilisation de l’émulsion beaucoup plus efficace que l’adsorption des tensioactifs (se reporter par exemple à la publication Aveyard, R., Binks, B. P., and Clint, J. H. (2003).. Adv. Colloid Interface Sci. 100, 503–546.). Le sens de l’émulsion (eau dans huile ou huile dans eau) est déterminé par la mouillabilité préférentielle des particules envers l’une ou l’autre phase. En fait, le liquide le plus mouillant vis-à-vis des particules constituera la phase continue de l’émulsion, et le moins mouillant la phase dispersée (on pourra se reporter, par exemple, à la publication Binks, B., and Lumsdon, S. (2000. Langmuir 16, 8622–8631).
L’invention a pu démontrer que l’encapsulation de la phase liquide ionique Q+A-contenant l’acide de Brönsted HB, sous la forme de gouttelettes dans une émulsion dite de "Pickering" permet, notamment, d’obtenir un gain de sélectivité très significatif par rapport au système biphasique précédemment décrit.
En outre, l’immobilisation de la composition catalytique Q+A-/HB au sein d’une émulsion de Pickering entraîne toute une série d’autres avantages, dont une mise en œuvre plus efficace de la formulation catalytique Q+A-/HB, avec, notamment, la réduction des problèmes de transfert liquide/liquide et la réduction de la consommation d’énergie requise pour réaliser ce transfert.
En effet, pour assurer le transfert d’une molécule entre deux phases liquides (si on prend l’exemple de la dimérisation de l’isobutène, l’isobutène passe de la phase hydrocarbure à la phase liquide ionique), il est nécessaire de créer une grande surface d’échange entre les deux liquides. De façon conventionnelle, on peut pour ce faire, agiter vigoureusement le système pour mettre les phases en contact, mais cette agitation requiert beaucoup d’énergie. Au contraire, avec une émulsion de Pickering, la surface d’échange créée est extrêmement importante, et, en outre, l’émulsion reste stable après sa création, il n’est plus nécessaire d’apporter de l’énergie pour maintenir les deux phases liquides en contact.
L’immobilisation de la composition catalytique Q+A-/HB au sein d’une émulsion de Pickering apporte un autre avantage : la stabilisation de la formulation catalytique Q+A-/HB sous la forme de gouttelettes, la rendant facilement recyclable. Pour ce faire, dans certains cas il peut être nécessaire de casser l’émulsion, mais il existe aussi des modes de mise en œuvre dans lesquels on peut réaliser la réaction avec un excès de phase continue, sous légère agitation, puis on coupe l’agitation et on laisse l’émulsion sédimenter, on prélève la phase supérieure contenant les produits, et on recharge avec une nouvelle phase continue contenant le réactif. Dans ce cas, l’émulsion peut alors être recyclée sans être cassée. Il s’agit du concept connu sous l’acronyme anglo-saxon PEOBS (pour « Pickering Emulsion Organic Biphasic System » ou, en français, « système biphasique organique d’émulsion de Pickering »).
Autre avantage de l’invention : il est possible de mettre en œuvre ce système en réacteur continu en lit traversé.
L’immobilisation de la composition catalytique Q+A-/HB au sein d’une émulsion de Pickering apporte un autre avantage : la stabilisation de la formulation catalytique Q+A-/HB sous la forme de gouttelettes, la rendant facilement recyclable. Pour ce faire, dans certains cas il peut être nécessaire de casser l’émulsion, mais il existe aussi des modes de mise en œuvre dans lesquels on peut réaliser la réaction avec un excès de phase continue, sous légère agitation, puis on coupe l’agitation et on laisse l’émulsion sédimenter, on prélève la phase supérieure contenant les produits, et on recharge avec une nouvelle phase continue contenant le réactif. Dans ce cas, l’émulsion peut alors être recyclée sans être cassée. Il s’agit du concept connu sous l’acronyme anglo-saxon PEOBS (pour « Pickering Emulsion Organic Biphasic System » ou, en français, « système biphasique organique d’émulsion de Pickering »).
Autre avantage de l’invention : il est possible de mettre en œuvre ce système en réacteur continu en lit traversé.
De préférence, le cation organique Q+est un ammonium quaternaire et/ou un phosphonium quaternaire et/ou un trialkylsulfonium.
De préférence encore, l’anion A-est un anion formant avec le cation Q+un sel liquide au-dessous de 150°C.
De préférence encore, l’anion A-est un anion formant avec le cation Q+un sel liquide au-dessous de 150°C.
L’anion A-peut notamment être choisi (seul ou en mélange d’au moins deux d’entre eux) parmi les anions tétrafluoroborate, tétraalkylborate, hexafluorophosphate, hexafluoroantimonate, alkylsulfonate, notamment le méthylsulfonate, perfluoroalkylsulfonate, notamment le trifluorométhylsulfonate, fluorosulfonate, sulfate, phosphate, perfluoroacétate, notamment le trifluoroacétate, perfluorosulfonamide, notamment l’amidure de bis-trifluorométhanesulfonyle (CF3SO2)2N- fluorosulfonamide, perfluorosulfométhide, notamment le méthylure de tris-trifluorométhanesulfonyle (CF3SO2)3C-et carboranes.
Le cation Q+peut être choisi parmi les composés suivants (seuls ou en mélange d’au moins deux d’entre eux) :
pour lesquels R1, R2, R3, R4, R5et R6sont identiques ou différents, liés ou non entre eux, représentent l'hydrogène ou des groupements hydrocarbyles ayant de 1 à 12 atomes de carbone, notamment des groupements alkyles, saturés ou non saturés, cycloalkyles ou aromatiques, aryle ou aralkyle, comprenant de 1 à 12 atomes de carbone.
A titre d'exemples de liquides ioniques Q+A-intéressants selon l'invention, on peut citer l'hexafluorophosphate de N-butylpyridinium, le tétrafluoroborate de N-éthylpyridinium, l'hexafluoroantimonate de butyl-3-méthyl-1-imidazolium, l'hexafluorophosphate de butyl-3-méthyl-1-imidazolium, le trifluorométhylsulfonate de butyl-3-méthyl-1-imidazolium, le fluorosulfonate de pyridinium, l'hexafluorophosphate de triméthylphénylammonium, le bis-trifluorométhylsulfonylamidure de butyl-3-méthyl-1-imidazolium, le bis-trifluorométhylsulfonylamidure de triéthylsulfonium, le bis-trifluorométhylsulfonylamidure de tributylhexylammonium, le trifluoroacétate de butyl-3-méthyl-1-imidazolium, bis-trifluorométhylsulfonylamidure de butyl-3-diméthyl-1,2-imidazolium. Ces sels peuvent être utilisés seuls ou en mélange.
Les acides de Brönsted utilisés selon l’invention sont définis comme étant des composés acides susceptibles de donner au moins un proton. Selon l’invention, ces acides de Brönsted ont pour formule générale HB, dans laquelle B représente un anion. De préférence, l’acide de Brönsted HB comprend un anion B choisi parmi les anions tétrafluoroborate, tétraalkylborates, hexafluorophosphate, hexafluoroantimonate, alkylsulfonates, notamment le méthylsulfonate, perfluorosulfonate, notamment le trifluorométhylsulfonate, fluorosulfonate, sulfate, phosphate, perfluoroacétate, notamment le trifluoroacétate, perfluorosulfonamide, notamment l’amidure de bis-trifluorométhanesulfonyl (CF3SO2)2N-, fluorosulfonamide, perfluorosulfométhide, notamment le methylure de tris-trifluorométhanesulfonyl (CF3SO2)3C-et carborane.
La composition catalytique peut comprendre un seul ou plusieurs de ces acides de Brönsted, avec des anions B différents donc.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’acide de Brönsted HB est de formule Q2 +A2 -,dans laquelle Q2 +représente un cation organique comprenant au moins une fonction acide sulfonique ou acide carboxylique, et A2 -représente un anion, notamment le même anion que l’anion A-du liquide ionique. On comprend au sens de l’invention par fonction acide sulfonique ou acide carboxylique un substituant hydrocarbyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone contenant un groupement acide sulfonique (-SO3H) ou acide carboxylique (-CO2H) greffé sur le cation Q2 +.
A titre d'exemples de compositions Q2 +A2 -intéressantes, on peut citer le trifluorométhylsulfonate de 1-méthyl-3-(2-éthylsufonique)imidazolium, le bistriflylamidure de 1-éthyl-3-(2-éthylcarboxylique)imidazolium, le trifluorométhylsulfonate de N-butyl-N-(2-éthylsulfonique) pyrrolidinium, le bistriflylamidure de N-éthyl-N-(2-éthylcarboxylique) pyrrolidinium, le trifluorométhylsulfonate de (2-éthylsulfonique) triéthylammonium et le paratoluène sulfonate de triphenyl(3-propylsulfonique) phosphonium.
Selon l’invention, la première phase liquide L1 peut comporter un ou plusieurs hydrocarbures saturés, notamment de type alcane linéaire ou cyclique, et/ou un ou plusieurs hydrocarbures insaturés, notamment de type oléfine ou composé aromatique. Ledit ou lesdits hydrocarbures présentant de préférence entre 3 et 20 atomes de carbone, de préférence entre 5 et 9 atomes de carbone. De préférence, la première phase L1 ne comprend qu’un ou plusieurs hydrocarbures.
La première phase liquide L1 peut être choisie parmi le pentane, l'hexane, l’heptane, le cyclohexane, le méthylcyclohexane, le toluène, le xylène, purs ou en mélange. De manière préféré, elle est choisie parmi l’heptane, le cyclohexane et le méthylcyclohexane.
Dans le cas où la première phase liquide L1 est un hydrocarbure insaturé, il peut être avantageusement choisi parmi les produits de la réaction de catalyse acide mise en œuvre (alkylbenzène, di-isobutène …) : L’émulsion initiale est une émulsion liquide ionique-HB / produit de réaction. Le produit constitue alors la phase continue. Le mode opératoire peut alors consister à introduire le réactif (par exemple l’isobutène) dans la phase continue, la réaction se fait dans les gouttes de liquide ionique comme dans le cas conventionnel, les produits de réaction n’étant pas miscibles avec la phase liquide ionique, contrairement au réactif qui est soluble dans les deux phases.
Les particules solides qui conviennent pour l’invention peuvent être de formes et de tailles diverses (par exemple de quelques nanomètres à quelques microns, sous forme de billes sensiblement sphériques ou pas). Elles peuvent être d’un seul type, ou être utilisées en mélange de plusieurs types de particules. Elles peuvent être modifiées pour en changer les propriétés de surface (notamment pour modifier leur mouillabilité).
Optionnellement, on peut prévoir d’ajouter aux particules au moins un surfactant. Ce surfactant (ou chacun d’entre eux si on utilise un mélange de surfactants) peut être de type anionique, cationique, non-ionique, ou amphotère.
Selon l’invention, les particules solides peuvent ainsi être choisies parmi : les particules de silice, de préférence fonctionnalisée par des groupements hydrocarbonés hydrophobes, des particules d’argile, de préférence modifiées avec des molécules organiques ou amphiphiles, des nanoparticules magnétiques, notamment de Fe3O4, des nanotubes de carbone, des particules d’oxydes de graphène, des particules de polymères synthétiques, tels que le polyéthylène glycol (PEG), le polystyrène (PS), le polyacide lactique (PLA), le polycaprolactone (PCL), ou des particules de latex, des particules en matériau d’origine naturelle choisi de préférence parmi l’hydroxyapatite, le chitosane, la cyclodextrine, le dextrane, des particules sous forme de nanocristaux ou nanofibres de cellulose, des particules en matériau biologique, notamment de grade alimentaire, de préférence choisi parmi l’amidon, la zéine, les protéines de soja, des bactéries et levures.
De préférence, le rapport dans l’émulsion entre la plus grande dimension des gouttes et la plus grande dimension des particules solides est d’au moins 100. (On comprend par plus grande dimension le diamètre quand les particules sont sensiblement sphériques).
De préférence, la plus grande dimension des gouttes est comprise entre 1 µm et 1000 µm, de préférence entre 2 µm et 100 µm, notamment entre 10 µm et 50 µm. A noter que la taille des gouttes est mesurée par microscopie optique (notamment par Olympus BX51 avec logiciel analySIS pour l’analyse d’image).
La teneur en particules solides par rapport à la deuxième phase liquide L2 peut être choisie de 0,1 à 10% poids, notamment de 0,5 à 5% poids, de préférence de 1 à 3% poids.
Le rapport volumique entre la deuxième phase liquide L2 et la première phase liquide L1 est de préférence compris entre 2:1 et 1:10, de préférence entre 1:1 et 1:5.
La composition catalytique selon l’invention présente de préférence une concentration en acide de Brönsted HB au sein de la deuxième phase liquide L2 comprise entre 0,05 et 40,0% poids, de préférence entre 0,1 et 5% poids.
L’invention a également pour objet un procédé de préparation de la composition catalytique telle que décrite plus haut, et qui comprend les étapes suivantes :
- dispersion des particules solides dans la première phase liquide L1, sous agitation, notamment sous agitation magnétique ou mécanique,
- préparation de la deuxième phase liquide L2 par ajout de l’acide de Brönsted dans le liquide ionique comprenant au moins un cation organique Q+et un anion A-,
- ajout de la deuxième phase liquide L2 dans la première phase liquide L1 avec apport d’énergie dispersive, notamment par des moyens d’agitation mécanique, comme un rotor stator, un agitateur à hélice, un mélangeur statique, un moulin colloïdal, un système à membrane, un moyen d’agitation par ultra-sons, tels que par exemple décrit dans le dossier des Techniques de l’Ingénieur J2153V1 : Procédés d’émulsification – Techniques d’appareillage, par M. Poux et JP Canselier, 10/06/2004 , ou encore un système microfluidique tel que par exemple décrit dans le dossier des Techniques de l’Ingénieur J8010V1 : Microfluidique et formulation – Emulsions et systèmes colloïdaux complexes, par V. Nardello-Rataj et JF Ontiveros, 10/05/2019.
- dispersion des particules solides dans la première phase liquide L1, sous agitation, notamment sous agitation magnétique ou mécanique,
- préparation de la deuxième phase liquide L2 par ajout de l’acide de Brönsted dans le liquide ionique comprenant au moins un cation organique Q+et un anion A-,
- ajout de la deuxième phase liquide L2 dans la première phase liquide L1 avec apport d’énergie dispersive, notamment par des moyens d’agitation mécanique, comme un rotor stator, un agitateur à hélice, un mélangeur statique, un moulin colloïdal, un système à membrane, un moyen d’agitation par ultra-sons, tels que par exemple décrit dans le dossier des Techniques de l’Ingénieur J2153V1 : Procédés d’émulsification – Techniques d’appareillage, par M. Poux et JP Canselier, 10/06/2004 , ou encore un système microfluidique tel que par exemple décrit dans le dossier des Techniques de l’Ingénieur J8010V1 : Microfluidique et formulation – Emulsions et systèmes colloïdaux complexes, par V. Nardello-Rataj et JF Ontiveros, 10/05/2019.
L’invention a également pour objet un procédé de catalyse acide, qui utilise la composition catalytique telle que décrite plus haut.
L’invention a également pour objet un procédé de catalyse acide, qui utilise une composition catalytique sous forme d’une émulsion dite de Pickering, ladite composition comprenant une première phase liquide L1 non-aqueuse comprenant des composés hydrocarbonés, dans laquelle des gouttes d’une deuxième phase liquide L2 sont stabilisées par des particules solides, ladite deuxième phase liquide L2 comprenant au moins un liquide ionique de formule Q+A-, Q+étant un cation organique et A-étant un anion, et dans lequel est dissous un acide de Brönsted HB.
Le procédé de catalyse acide selon l’invention se déroule de préférence de la façon suivante : des réactifs sont introduits sous forme liquide ou gazeuse dans la composition catalytique, ils interagissent avec /se solubilisent dans les gouttes de la deuxième phase liquide L2 pour se convertir en produits de réaction solubles dans la première phase liquide L1. Et on vient ensuite extraire les produits de réaction de ladite première phase liquide L1, selon les cas, en cassant l’émulsion de la composition catalytique, par exemple en opérant une centrifugation, ou sans avoir à casser l’émulsion en opérant de façon séquentielle, en ayant recours, par exemple, à la technique PEOBS mentionnée plus haut.
Le procédé de catalyse acide selon l’invention peut être mis en œuvre en système fermé, semi-ouvert ou en continu, avec un ou plusieurs étages de réaction.
Le procédé de catalyse acide selon l’invention peut être un procédé d’alkylation d'hydrocarbures aromatiques, d'oligomérisation des oléfines, de dimérisation de l’isobutène, d'isomérisation des n-oléfines en iso-oléfines, d'isomérisation des n-paraffines en iso-paraffines, et d'alkylation de l'isobutane par des oléfines.
Selon un premier mode de réalisation, le procédé de catalyse acide selon l’invention peut être un procédé d’alkylation :
- d’hydrocarbures aromatiques choisis parmi les aromatiques monocycliques, notamment le benzène, et les alkylbenzènes comme le toluène, éthylbenzène, xylène, mésitylène, durène ou polycycliques, notamment le naphtalène, les alkylnaphtalènes et l’anthracène, lesdits hydrocarbures aromatiques pouvant être substitués par un ou plusieurs groupements alkyle, aryle, alkylaryl, alkoxy, aryloxy, cycloalkyl et/ou par tout groupement qui n’interfère pas avec la réaction d’alkylation,
- par au moins un agent alkylant sous forme d’oléfines ayant un nombre d’atomes de carbone de 2 à 20, ces oléfines étant de préférence choisies parmi l’éthylène, les butènes, l’hexène-1, l’octène-1, le décène-1, le dodécène-1, le tétradécène-1, seules ou en mélange.
- d’hydrocarbures aromatiques choisis parmi les aromatiques monocycliques, notamment le benzène, et les alkylbenzènes comme le toluène, éthylbenzène, xylène, mésitylène, durène ou polycycliques, notamment le naphtalène, les alkylnaphtalènes et l’anthracène, lesdits hydrocarbures aromatiques pouvant être substitués par un ou plusieurs groupements alkyle, aryle, alkylaryl, alkoxy, aryloxy, cycloalkyl et/ou par tout groupement qui n’interfère pas avec la réaction d’alkylation,
- par au moins un agent alkylant sous forme d’oléfines ayant un nombre d’atomes de carbone de 2 à 20, ces oléfines étant de préférence choisies parmi l’éthylène, les butènes, l’hexène-1, l’octène-1, le décène-1, le dodécène-1, le tétradécène-1, seules ou en mélange.
Ces oléfines peuvent être obtenues, par exemple, dans des procédés de production d’alpha-oléfines par oligomérisation de l’éthylène ou dans les procédés de déshydrogénation des paraffines.
Ces oléfines peuvent être utilisées pures ou diluées, notamment dans un alcane.
Ces oléfines peuvent être utilisées pures ou diluées, notamment dans un alcane.
Dans le cas d’un procédé d’alkylation d’hydrocarbures aromatiques, le rapport molaire entre l’agent alkylant et l’hydrocarbure aromatique peut aller de 0,05 à 100, et de préférence de 0,1 à 10.
La température à laquelle on opère l’alkylation aromatique est de préférence comprise entre -50 °C et 200 °C, en étant de préférence inférieure à 100 °C et notamment comprise entre -20 °C et 50 °C. L’alkylation aromatique peut se faire en présence ou en absence de phase vapeur, et la pression de réaction est de préférence la pression autogène.
La durée de la réaction d’alkylation aromatique est de préférence comprise entre 1 minute et 10 heures.
Selon un deuxième mode de réalisation, le procédé de catalyse acide selon l’invention peut être un procédé d’isomérisation d’oléfine, notamment d’au moins une oléfine ayant de 4 à 30 atomes de carbone.
Selon un troisième mode de réalisation, le procédé de catalyse acide selon l’invention peut être un procédé de dimérisation de l’isobutène, à partir d’isobutène pur ou en mélange avec d’autres hydrocarbures, optionnellement en présence d’un alcool ou d’un éther.
Les provenances possibles de l’isobutène sont diverses. Les plus courantes sont la déshydrogénation de l’isobutane, la déshydratation de l’alcool tert-butylique. L’isobutène peut aussi provenir d’une coupe C4 de FCC ("Fluid Catalytic Cracking") ou de craquage à la vapeur. Dans ce dernier cas, l’isobutène peut être utilisé en mélange avec les n-butènes, l’isobutane et le butane. Le procédé selon l’invention présente alors l’avantage supplémentaire de permettre de convertir sélectivement l’isobutène, sans qu'on ait à le séparer des autres constituants de la coupe. Un autre avantage du procédé selon l’invention est que la co-dimérisation isobutène-butène peut être limitée. L’isobutène peut aussi provenir d’un procédé de déshydratation d’alcool biosourcé.
La température à laquelle on opère l’isomérisation ou la dimérisation est de préférence comprise entre -50 °C à 200 °C, en étant de préférence inférieure à 100 °C.
Le procédé d’isomérisation ou de dimérisation peut avantageusement être réalisé par distillation réactive.
Selon un quatrième mode de réalisation, le procédé de catalyse acide selon l’invention peut être un procédé d’alkylation d’iso-paraffine, notamment l’isobutane, par des oléfines, lesdites oléfines étant choisies parmi au moins une des oléfines suivantes : l’éthylène, les butènes, l’hexène-1, l’octène-1, le décène-1, le dodécène-1, le tétradécène-1, seules ou en mélange. Ces oléfines peuvent être obtenues dans des procédés de production d’alpha-oléfines par oligomérisation de l’éthylène ou dans les procédés de déshydrogénation des paraffines.
Ces oléfines peuvent être utilisées pures ou en mélange. L’iso-paraffine et l’oléfine peuvent être introduites (dans la composition catalytique) séparément ou en mélange.
Dans ce procédé d’alkylation d’iso-paraffine, le rapport molaire entre l’iso-paraffine et l’oléfine est avantageusement compris entre 2/1 et 100/1, de préférence entre 10/1 et 50/1, notamment entre 5/1 et 20/1.
La température à laquelle on opère l’alkylation d’iso-paraffine est de préférence comprise entre -50 et 200°C, notamment entre -20 et 30°C.
Claims (15)
- Composition catalytique sous forme d’une émulsion dite de Pickering, ladite composition comprenant une première phase liquide L1 non-aqueuse comprenant des composés hydrocarbonés, dans laquelle des gouttes d’une deuxième phase liquide L2 sont stabilisées par des particules solides, ladite deuxième phase liquide L2 comprenant au moins un liquide ionique de formule Q+A-, Q+étant un cation organique et A-étant un anion, et dans lequel est dissous un acide de Brönsted HB.
- Composition catalytique selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le cation organique Q+est un ammonium quaternaire et/ou un phosphonium quaternaire et/ou un trialkylsulfonium, et en ce que l’anion A-est un anion formant avec le cation Q+un sel liquide au-dessous de 150°C.
- Composition catalytique selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’anion A-est choisi parmi les anions tétrafluoroborate, tétraalkylborate, hexafluorophosphate, hexafluoroantimonate, alkylsulfonate, notamment le méthylsulfonate, perfluoroalkylsulfonate, notamment le trifluorométhylsulfonate, fluorosulfonate, sulfate, phosphate, perfluoroacétate, notamment le trifluoroacétate, perfluorosulfonamide, notamment l’amidure de bis-trifluorométhanesulfonyle (CF3SO2)2N- fluorosulfonamide, perfluorosulfométhide, notamment le méthylure de tris-trifluorométhanesulfonyle (CF3SO2)3C-et carboranes.
- Composition catalytique selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le cation Q+est choisi parmi les composés suivants
pour lesquels R1, R2, R3, R4, R5et R6sont identiques ou différents, liés ou non entre eux, représentent l'hydrogène ou des groupements hydrocarbyles ayant de 1 à 12 atomes de carbone, notamment des groupements alkyles, saturés ou non saturés, cycloalkyles ou aromatiques, aryle ou aralkyle, comprenant de 1 à 12 atomes de carbone. - Composition catalytique selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’acide de Brönsted HB comprend un anion B choisi parmi les anions tétrafluoroborate, tétraalkylborates, hexafluorophosphate, hexafluoroantimonate, alkylsulfonates, notamment le méthylsulfonate, perfluorosulfonate, notamment le trifluorométhylsulfonate, fluorosulfonate, sulfate, phosphate, perfluoroacétate, notamment le trifluoroacétate, perfluorosulfonamide, notamment l’amidure de bis-trifluorométhanesulfonyl (CF3SO2)2N-, fluorosulfonamide, perfluorosulfométhide, notamment le methylure de tris-trifluorométhanesulfonyl (CF3SO2)3C-et carborane.
- Composition catalytique selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l’acide de Brönsted HB a comme formule Q2 +A2 -, dans laquelle Q2 +représente un cation organique comprenant au moins une fonction acide sulfonique ou acide carboxylique, et A2 -représente un anion, notamment le même anion que l’anion A-du liquide ionique.
- Composition catalytique selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première phase liquide L1 comporte un ou plusieurs hydrocarbures saturés, notamment de type alcane linéaire ou cyclique, et/ou un ou plusieurs hydrocarbures insaturés, notamment de type oléfine ou composé aromatique, ledit ou lesdits hydrocarbures présentant de préférence entre 3 et 20 atomes de carbone.
- Composition catalytique selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les particules solides sont choisies parmi : les particules de silice, de préférence fonctionnalisée par des groupements hydrocarbonés hydrophobes, des particules d’argile, de préférence modifiées avec des molécules organiques ou amphiphiles, des nanoparticules magnétiques, notamment de Fe3O4, des nanotubes de carbone, des particules d’oxydes de graphène, des particules de polymères synthétiques, des particules en matériau d’origine naturelle choisi de préférence parmi l’hydroxyapatite, le chitosane, la cyclodextrine, le dextrane, des particules sous forme de nanocristaux ou nanofibres de cellulose, des particules en matériau biologique, notamment de grade alimentaire, de préférence choisi parmi l’amidon, la zéine, les protéines de soja, des bactéries et levures, avec ajout éventuel aux particules d’au moins un surfactant.
- Composition catalytique selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la plus grande dimension des gouttes est comprise entre 1 µm et 1000 µm, de préférence entre 2 µm et 100 µm, notamment entre 10 µm et 50 µm.
- Composition catalytique selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la teneur en particules solides par rapport à la deuxième phase liquide L2 est de 0,1 à 10% poids, notamment de 0,5 à 5% poids, de préférence de 1 à 3% poids.
- Composition catalytique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport volumique entre la deuxième phase liquide L2 et la première phase liquide L1 est compris entre 2:1 et 1:10, de préférence entre 1:1 et 1:5.
- Composition catalytique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la concentration en acide de Brönsted HB au sein de la deuxième phase liquide L2 est comprise entre 0,05 et 40,0% poids, de préférence entre 0,1 et 5% poids.
- Procédé de préparation de la composition catalytique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- dispersion des particules solides dans la première phase liquide L1, sous agitation, notamment sous agitation magnétique ou mécanique,
- préparation de la deuxième phase liquide L2 par ajout de l’acide de Brönsted dans le liquide ionique comprenant au moins un cation organique Q+et un anion A-,
- ajout de la deuxième phase liquide L2 dans la première phase liquide L1 avec apport d’énergie dispersive, notamment par des moyens d’agitation mécanique, un moulin colloïdal , un système à membrane , un moyen d’agitation par ultra-sons, un système microfluidique. - Procédé de catalyse acide, caractérisé en ce qu’on utilise une composition catalytique sous forme d’une émulsion dite de Pickering, ladite composition comprenant une première phase liquide L1 non-aqueuse comprenant des composés hydrocarbonés, dans laquelle des gouttes d’une deuxième phase liquide L2 sont stabilisées par des particules solides, ladite deuxième phase liquide L2 comprenant au moins un liquide ionique de formule Q+A-, Q+étant un cation organique et A-étant un anion, et dans lequel est dissous un acide de Brönsted HB.
- Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il est un procédé d’alkylation d'hydrocarbures aromatiques, d'oligomérisation des oléfines, de dimérisation de l’isobutène, d'isomérisation des n-oléfines en iso-oléfines, d'isomérisation des n-paraffines en iso-paraffines, et d'alkylation de l'isobutane par des oléfines.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2114086A FR3130643A1 (fr) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | Composition catalytique sous forme d’une émulsion de Pickering |
PCT/EP2022/085454 WO2023117553A2 (fr) | 2021-12-21 | 2022-12-12 | Composition catalytique sous forme d'une émulsion de pickering |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2114086 | 2021-12-21 | ||
FR2114086A FR3130643A1 (fr) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | Composition catalytique sous forme d’une émulsion de Pickering |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3130643A1 true FR3130643A1 (fr) | 2023-06-23 |
Family
ID=80933159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR2114086A Pending FR3130643A1 (fr) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | Composition catalytique sous forme d’une émulsion de Pickering |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3130643A1 (fr) |
WO (1) | WO2023117553A2 (fr) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2829039A1 (fr) | 2001-08-31 | 2003-03-07 | Inst Francais Du Petrole | Composition de catalyseur et de solvant pour des procedes de catalyse acide |
FR2829133A1 (fr) * | 2001-08-31 | 2003-03-07 | Inst Francais Du Petrole | Procede d'alkylation des olefines par les isoparaffines |
FR2829131A1 (fr) * | 2001-08-31 | 2003-03-07 | Inst Francais Du Petrole | Procede pour la dimerisation de l'isobutene |
FR2829132A1 (fr) * | 2001-08-31 | 2003-03-07 | Inst Francais Du Petrole | Procede pour l'oligomerisation des olefines |
EP2599543A1 (fr) * | 2011-11-30 | 2013-06-05 | IFP Energies Nouvelles | Composition catalytique contenant une fonction acide et procédé pour la dimérisation sélective de l'isobutène |
-
2021
- 2021-12-21 FR FR2114086A patent/FR3130643A1/fr active Pending
-
2022
- 2022-12-12 WO PCT/EP2022/085454 patent/WO2023117553A2/fr unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2829039A1 (fr) | 2001-08-31 | 2003-03-07 | Inst Francais Du Petrole | Composition de catalyseur et de solvant pour des procedes de catalyse acide |
FR2829133A1 (fr) * | 2001-08-31 | 2003-03-07 | Inst Francais Du Petrole | Procede d'alkylation des olefines par les isoparaffines |
FR2829131A1 (fr) * | 2001-08-31 | 2003-03-07 | Inst Francais Du Petrole | Procede pour la dimerisation de l'isobutene |
FR2829132A1 (fr) * | 2001-08-31 | 2003-03-07 | Inst Francais Du Petrole | Procede pour l'oligomerisation des olefines |
EP2599543A1 (fr) * | 2011-11-30 | 2013-06-05 | IFP Energies Nouvelles | Composition catalytique contenant une fonction acide et procédé pour la dimérisation sélective de l'isobutène |
Non-Patent Citations (8)
Title |
---|
AVEYARD, R.BINKS, B. P.CLINT, J. H., ADV. COLLOID INTERFACE SCI., vol. 100, 2003, pages 503 - 546 |
BINKS, B.LUMSDON, S., LANGMUIR, vol. 16, 2000, pages 8622 - 8631 |
J. CHEM. SOC. TRANS., vol. 91, pages 2001 - 2021 |
TANG XIUPING ET AL: "Heteropoly acids-functionalized Janus particles as catalytic emulsifier for heterogeneous acylation in flow ionic liquid-in-oil Pickering emulsion", COLLOIDS AND SURFACES A : PHYSIOCHEMICAL AND ENGINEERINGS ASPECTS, vol. 570, 1 March 2019 (2019-03-01), pages 191 - 198, XP085657764, ISSN: 0927-7757, DOI: 10.1016/J.COLSURFA.2019.02.066 * |
TAO LIN ET AL: "Heterogeneous hydroformylation of long-chain alkenes in IL-in-oil Pickering emulsion", GREEN CHEMISTRY, vol. 20, no. 1, 23 November 2017 (2017-11-23), GB, pages 188 - 196, XP055949478, ISSN: 1463-9262, DOI: 10.1039/C7GC02574B * |
UPPENBERG J ET AL: "The sequence, crystal structure determination and refinement of two crystal forms of lipase B from Candida antarctica", STRUCTURE, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 2, no. 4, 1 April 1994 (1994-04-01), pages 293 - 308, XP024247919, ISSN: 0969-2126, [retrieved on 19940401], DOI: 10.1016/S0969-2126(00)00031-9 * |
ZHANG MING ET AL: "Ionic Liquid Droplet Microreactor for Catalysis Reactions Not at Equilibrium", JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, vol. 139, no. 48, 3 November 2017 (2017-11-03), pages 17387 - 17396, XP055947922, ISSN: 0002-7863, DOI: 10.1021/jacs.7b07731 * |
ZHANG XIAOMING ET AL: "Pickering Emulsion-Derived Liquid-Solid Hybrid Catalyst for Bridging Homogeneous and Heterogeneous Catalysis", JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, vol. 141, no. 13, 18 February 2019 (2019-02-18), pages 5220 - 5230, XP055949358, ISSN: 0002-7863, DOI: 10.1021/jacs.8b11860 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023117553A3 (fr) | 2023-08-17 |
WO2023117553A2 (fr) | 2023-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1146926A (fr) | Catalyseurs superacides supportes pour la conversion des hydrocarbures | |
JP4273256B2 (ja) | 触媒および溶媒の組成物、並びにこの組成物を用いる触媒方法 | |
Albright | Alkylation of Isobutane with C3− C5 Olefins To Produce High-Quality Gasolines: Physicochemical Sequence of Events | |
CA2799249A1 (fr) | Procede de production d'octenes mettant en oeuvre la dimerisation de l'ethylene en butenes et la dimerisation des butenes en octenes | |
FR2513630A1 (fr) | Procede d'oligomerisation d'alcenes | |
CA2081271A1 (fr) | Catalyseur d'alkylation de paraffines | |
FR2626572A1 (fr) | Procede d'alkylation d'hydrocarbures aliphatiques | |
FR3130643A1 (fr) | Composition catalytique sous forme d’une émulsion de Pickering | |
Meng et al. | Carbon-based materials enhanced emulsification to improve product distribution in isobutane/butene alkylation catalyzed by sulfuric acid | |
FR2565239A1 (fr) | Amelioration d'essence naturelle avec l'acide trifluoromethanesulfonique | |
FR3130644A1 (fr) | Composition catalytique encapsulée | |
EP0643992B1 (fr) | Catalyseur d'alkylation d'isoparaffine C4-C5 par au moins une oléfine C3-C6 | |
FR2683740A1 (fr) | Catalyseur d'alkylation de paraffines. | |
EP0542620A1 (fr) | Utilisation d'un catalyseur en alkylation de paraffines | |
FR2682891A1 (fr) | Catalyseur d'alkylation de paraffines. | |
WO2016161197A1 (fr) | Procédés à base d'hydrocarbure utilisant des micro-émulsions de liquide ionique d'halométallate | |
EP0643993B1 (fr) | Catalyseur d'alkylation d'isoparaffine C4-C5 par au moins une oléfine C3-C6 | |
EP0752401B1 (fr) | Procédé d'alkylation aliphatique en émulsion inverse avec prémélange catalyseur-olèfine | |
EP0645184A1 (fr) | Catalyseur d'alkylation d'isoparaffine C4-C5 par au moins une oléfine C3-C6 | |
CN114479917B (zh) | 一种生产烷基化油的方法 | |
FR2687935A1 (fr) | Catalyseur d'alkylation de paraffines. | |
FR2983091A1 (fr) | Composition catalytique et procede pour la dimerisation selective de l'isobutene | |
FR2829131A1 (fr) | Procede pour la dimerisation de l'isobutene | |
FR2829039A1 (fr) | Composition de catalyseur et de solvant pour des procedes de catalyse acide | |
FR2862059A1 (fr) | Procede et dispositif pour produire une huile alkylee au moyen d'un catalyseur constitue par un liquide ionique composite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20230623 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |