Abstract FR:

Nous avons etudie, dans ce travail, les conditions de formation de depots carbones, et notamment du carbone filamentaire, lors du vaporeformage sur des catalyseurs au nickel modeles. L'agent cokant est le cyclopentane en presence d'hydrogene et/ou d'eau. Suivant les conditions de temperature et de pression d'hydrogene, l'hydrogenolyse du cyclopentane sur 10% ni/alumine conduit soit a du carbone (coke) de surface, soit a du carbone filamentaire. Cependant, les filaments ne se formeraient qu'en presence de particules de nickel de taille superieure a 6 nm. L'ajout de potassium semble jouer deux roles opposes en hydrogenolyse, selon le rapport k/ni. Ainsi, pour k/ni<0,3 la vitesse de cokage augmente avec ce rapport. A ces concentrations, l'alcalin etant associe a l'alumine, un enrichissement electronique du nickel cause par le potassium (ou par un complexe k-o-ni) expliquerait les fortes depots de carbone. En revanche, pour des rapports k/ni de 0,5 ou plus, la reduction de la formation de carbone serait vraisemblablement due a la desactivation par le potassium des sites de nickel les plus actifs. De plus, le potassium inhibe fortement la formation de carbone en presence d'eau et accelere la combustion des depots de carbone. L'evolution de l'aire de nickel accessible lors du cokage a ete etudiee a l'aide de reactions modeles, telles que l'hydrogenolyse du cyclopentane et l'hydrogenation du benzene. Ainsi le carbone de surface forme a basse temperature est tres toxique, tandis que l'apparition de carbone filamentaire permet aux catalyseurs de recuperer partiellement leur activite initiale. Outre la taille de particule, l'environnement des cristallites de nickel de surface conditionne la croissance filamentaire. Ainsi, a titre d'exemple, ni/aluminate donne lieu a un developpement massif de filaments tres refractaires, tandis que sur ni/silica les particules de nickel apparaissent dispersees dans des depots de