Optimisation de la déshydrogénation oxydante de l'éthane.

Schématiquement, les catalyseurs sont des substances qui accélèrent les réactions chimiques. Ils sont particulièrement utiles dans le domaine des plastiques, le secteur pharmaceutique et les autres secteurs apparentés. Le programme GROWTH a servi de cadre à la création d'un consortium de projet dénommé COMBICAT et destiné à promouvoir les acteurs européens dans ces domaines.

A la base, l'objectif des participants au projet COMBICAT est d'accélérer le processus de développement de nouveaux catalyseurs. Leur approche a consisté à appliquer une technique mathématique connue sous le nom d'analyse combinatoire. Ils ont concentré leurs efforts sur les catalyseurs de la déshydrogénation oxydante de l'éthane (DHOE).

La filiale néerlandaise de la multinationale DSM, un des partenaires de COMBICAT, a utilisé des méthodes combinatoires pour tester 4 générations de 60 catalyseurs sur une période de temps relativement courte. L'utilisation d'un réacteur inerte à revêtement céramique de 64 canaux a permis d'accélérer le processus. Les conditions ambiantes ont fait l'objet d'un contrôle strict et le taux de production d'éthylène d'une surveillance rapprochée.

DSM a découvert que le chrome (Cr), le cobalt (Co), le manganèse (Mn) et l'or (Au) fournissaient les meilleurs résultats, alors que le zirconium (Zr), le cuivre (Cu) et le gallium (Ga) étaient moins efficaces. L'oxyde d'aluminium (Al2O3) s'est révélé le meilleur substrat du nouveau catalyseur. Malgré l'incapacité de la matrice combinatoire à converger sur une solution unique, un remarquable rendement maximum d'éthylène de 16,5 % a été obtenu.

La diffusion et l'exploitation de ces résultats devrait permettre à l'industrie chimique européenne de rester compétitive au plan mondial.