Réacteurs à lit fixe catalytique à écoulement gaz-liquide
Abstract
The article deals with catalytic trickle bed reactor (CTBR) technology, which is widely used in the refinery and the petrochemical industries for hydro-treatments and partial oxidation reactions. A major difficulty in the reactor outlay is linked to the complexity of the gas-liquid flow (trickle) through the porous medium. Therefore, particular attention is given to the comprehension of the multiphase flow hydrodynamics. The phenomena observed at the scale of the catalytic particle, external and internal mass-transfer, are considered separately from the phenomena observed at the reactor scale, poor distribution of liquids, material and thermal axial and radial dispersion. The comprehension of these phenomena provides a reasoned approach to reactor modeling.
Cet article traite de la technologie des réacteurs à lit fixe catalytique, alimentés simultanément par un gaz et un liquide, et qui sont largement répandus dans l'industrie du raffinage et en pétrochimie pour des hydrotraitements et des oxydations partielles. Bien des difficultés dans le dimensionnement de ces réacteurs sont liées à la complexité des écoulements gaz-liquide à travers la matrice poreuse, constituée par les particules catalytiques. Pour cette raison, une attention particulière est portée à la compréhension de l'hydrodynamique des écoulements. Les phénomènes observés à l'échelle du grain catalytique, transfert de matière externe et interne, sont distingués des phénomènes observés à l'échelle du réacteur : mauvaise distribution du liquide, dispersions matérielle et thermique axiale et radiale. La compréhension de l'ensemble des phénomènes permet de proposer une démarche raisonnée de modélisation des réacteurs.