IFP
OGST - Revue d'IFP Energies nouvelles
Open Access
Issue Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP
Volume 64, Number 1, January-February 2009
Dossier: The Fischer-Tropsch Process
Page(s) 91 - 112
DOI http://dx.doi.org/10.2516/ogst/2008047
Published online 07 March 2009

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP, Vol. 64 (2009), No. 1, pp. 91-112
DOI: 10.2516/ogst/2008047

Fischer-Tropsch Waxes Upgrading via Hydrocracking and Selective Hydroisomerization

Valorisation des cires de Fischer-Tropsch par hydrocraquage et hydroisomérisation sélective


C. Bouchy1, G. Hastoy2, E. Guillon1 and J.A. Martens2

1  Institut français du pétrole, IFP-Lyon, Direction Catalyse et Séparation, Rond-point de l'échangeur de Solaize, BP 3, 69390 Vernaison Cedex - France
2  Centrum voor Oppervlaktechemie en Katalyse, KU Leuven, Kasteelpark Arenberg 23, 3001 Heverlee - Belgium

christophe.bouchy@ifp.fr
ghastoy@hotmail.com
emmanuelle.guillon@ifp.fr
johan.martens@biw.kuleuven.be

Published online: 7 March 2009

Abstract
In recent years, the production of hydrocarbon cuts from various sources via the Fischer-Tropsch process has lived a renewed interest. Paraffinic cuts produced via the Fischer-Tropsch reaction can be upgraded either to liquid fuels (middle distillates) or to lubricant base oil of high quality. The first kind of upgrading involves the use of a hydrocracking catalyst whereas for the second kind of upgrading selective hydroisomerization catalysts can be selected. Both catalysts are bifunctional and contain an hydrogenation/dehydrogenation function and an acidic function; however, it is shown that depending of the kind of upgrading needed, the acidic function has to fulfill various requirements. The first part of this article is a short review dealing with long chain n-paraffin hydrocracking mechanisms and catalysts. Specificities of Fischer-Tropsch feedstocks compared to conventional ones as well as the potential impact of oxygenate compounds on the hydrocracking catalysts are underlined. The second part of this article is devoted to the selective hydroisomerization mechanisms and catalysts. It is shown that the topology of the solid acid porosity is a key factor for governing the selectivity of the catalyst towards hydroisomerization.


Résumé
Ces dernières années, la production de coupes hydrocarbonées à partir de différentes sources par le procédé Fischer-Tropsch a connu un sensible regain d'intérêt. Les coupes hydrocarbonées paraffiniques produites par la réaction de Fischer-Tropsch peuvent être valorisées en base carburants (distillats moyens) ou éventuellement en base huiles de haute qualité. Dans chaque cas, cette étape de valorisation implique l'utilisation de catalyseurs bifonctionnels d'hydrocraquage, pour la production de carburants, ou d'hydroisomérisation sélective, pour la production de base huiles. Les deux types de catalyseurs sont constitués d'une fonction hydro/déshydrogénante et d'une fonction acide; cependant, selon l'application visée, la fonction acide doit respecter des critères sensiblement différents. Une rapide revue des mécanismes et catalyseurs d'hydrocraquage constitue la première partie de cet article. Une attention particulière est portée à la spécificité des charges paraffiniques issues du procédé Fischer-Tropsch comparativement à des charges plus conventionnelles ainsi qu'à l'impact potentiel des composés oxygénés présents dans ces charges sur les performances du catalyseur d'hydrocraquage. La seconde partie de cet article est consacrée aux mécanismes et catalyseurs d'hydroisomérisation sélective. Nous illustrons notamment comment la topologie de la porosité du solide acide constitue un paramètre clé pour gouverner la sélectivité du catalyseur d'hydroisomérisation sélective.



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