Le cours présentera les grands types de catalyseurs hétérogènes utilisés dans les procédés éco-efficients de l’industrie du raffinage et de pétrochimie : hydrogénation, reformage, hydrotraitement, isomérisation, craquage. Le cours sensibilisera au lien entre produits visés, spécifications, conditions réactionnelles et choix des formulations catalytiques. Il développera la compréhension du fonctionnement des catalyseurs grâce à une description des phénomènes depuis l’échelle atomique jusqu’à l’échelle industrielle. Il illustrera l’utilisation des techniques expérimentales (préparation, caractérisation et test) et théoriques (simulation quantique) dans le contexte de la recherche et du développement de catalyseurs.

En s’appuyant sur des exemples concrets, les concepts clefs des catalyseurs seront expliqués: tendances périodiques (principe de Sabatier), nature du site actif, rôle des promoteurs, effets de morphologie et taille de particules, défauts, rôle du support. Les mécanismes réactionnels en lien avec les procédés visés seront étudiés. Les phases actives illustrées seront notamment : les métaux, les sulfures de métaux de transition, les zéolithes. La préparation, mise en forme et les propriétés de surface des alumines utilisées comme supports de catalyseurs seront également abordées.

Une visite des laboratoires de recherche et unités pilotes d’IFP Energies nouvelles est prévue.