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FR3156345A1 - Method for activating a heterogeneous catalyst in the presence of a multifunctionalized acid compound - Google Patents

Method for activating a heterogeneous catalyst in the presence of a multifunctionalized acid compound Download PDF

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FR3156345A1
FR3156345A1 FR2313962A FR2313962A FR3156345A1 FR 3156345 A1 FR3156345 A1 FR 3156345A1 FR 2313962 A FR2313962 A FR 2313962A FR 2313962 A FR2313962 A FR 2313962A FR 3156345 A1 FR3156345 A1 FR 3156345A1
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FR
France
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acid
catalyst
activation
multifunctionalized
equal
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Pending
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FR2313962A
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French (fr)
Inventor
Nicolas Cadran
Mathieu Michau
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Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
IFP Energies Nouvelles IFPEN
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Publication date
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Abstract

La présente invention concerne une méthode d’activation d’un catalyseur comprenant au moins un élément métallique choisi parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique, et une matrice oxyde, ladite méthode comprenant : a) une étape de préparation d’une composition d'activation comprenant au moins un composé acide multifonctionnalisé, tel que la composition d’activation présente un ratio molaire acide/métal entre le nombre de moles dudit au moins un composé acide multifonctionnalisé et le nombre de moles dudit au un moins élément métallique du catalyseur supérieur ou égal à 2 ; b) une étape de mise en contact de la composition d'activation avec ledit catalyseur, pour obtenir un solide intermédiaire imprégné, c) une étape de traitement thermique du solide intermédiaire imprégné, mettant en œuvre une phase d’activation à une température supérieure à 100°C et inférieure à 300°C. The present invention relates to a method for activating a catalyst comprising at least one metallic element selected from the elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table, and an oxide matrix, said method comprising: a) a step of preparing an activation composition comprising at least one multifunctionalized acid compound, such that the activation composition has an acid/metal molar ratio between the number of moles of said at least one multifunctionalized acid compound and the number of moles of said at least one metallic element of the catalyst greater than or equal to 2; b) a step of bringing the activation composition into contact with said catalyst, to obtain an impregnated intermediate solid, c) a step of heat treatment of the impregnated intermediate solid, implementing an activation phase at a temperature greater than 100°C and less than 300°C.

Description

Méthode d’activation d’un catalyseur hétérogène en présence d’un composé acide multifonctionnaliséMethod for activating a heterogeneous catalyst in the presence of a multifunctionalized acid compound

La présente invention porte sur une méthode de traitement d’un catalyseur d’oxyde métallique d’un élément du groupe 3, 4 et/ou 5 supporté permettant d’améliorer les performances catalytiques de celui-ci. Plus particulièrement, la présente invention concerne une méthode d’activation d’un catalyseur hétérogène comprenant au moins un élément métallique choisi parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique, déposé sur une matrice oxyde, par mise en contact dudit catalyseur hétérogène avec une solution contenant un composé acide multifonctionnalisé.The present invention relates to a method for treating a supported metal oxide catalyst of a group 3, 4 and/or 5 element to improve the catalytic performance thereof. More particularly, the present invention relates to a method for activating a heterogeneous catalyst comprising at least one metal element selected from the elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table, deposited on an oxide matrix, by contacting said heterogeneous catalyst with a solution containing a multifunctionalized acid compound.

Les oxydes métalliques supportés sont une classe de catalyseurs hétérogènes qui comprennent une ou plusieurs espèces d’oxydes métalliques déposées et dispersées à la surface d’un matériau de support, comme la silice (SiO2), l’alumine (Al2O3), le titane (TiO2), la zircone (ZrO2), l’oxyde de magnésium (MgO) et les mélanges correspondants. Des exemples d’oxydes métalliques couramment utilisés comprennent les oxydes métalliques des groupes 3 à 10 parce qu’ils sont capables de former de nombreux catalyseurs qui sont utilisés pour synthétiser une grande variété de produits chimiques. Par exemple, les catalyseurs d’oxyde de tantale supportés présentent des sites actifs aux propriétés diverses (acido-basiques et redox) et donc sont capables de catalyser de nombreuses réactions chimiques pertinentes pour l’industrie, y compris la production de 1,3-butadiène (pouvant être aussi désigné dans la présente description par butadiène) à partir d’éthanol, la décomposition de l’éther méthyl-t-butylique en isobutène et en méthanol, le réarrangement de Beckmann, l’époxydation d’oléfines. De même ils présentent une utilité en photocatalyse ou en électrocatalyse.Supported metal oxides are a class of heterogeneous catalysts that comprise one or more metal oxide species deposited and dispersed on the surface of a support material, such as silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), titanium (TiO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), magnesium oxide (MgO), and mixtures thereof. Examples of commonly used metal oxides include Group 3-10 metal oxides because they are capable of forming numerous catalysts that are used to synthesize a wide variety of chemicals. For example, supported tantalum oxide catalysts have active sites with diverse properties (acid-base and redox) and are therefore capable of catalyzing many chemical reactions relevant to industry, including the production of 1,3-butadiene (which may also be referred to in this description as butadiene) from ethanol, the decomposition of methyl-t-butyl ether into isobutene and methanol, the Beckmann rearrangement, the epoxidation of olefins. They also have utility in photocatalysis or electrocatalysis.

Comme pour tout catalyseur composé d’un élément métallique déposé sur un support poreux, une dispersion particulière et une répartition spécifique de l’élément métallique, par exemple du tantale, peuvent être recherchées pour caractériser le catalyseur. La dispersion de l’élément métallique est connue pour affecter la sélectivité et l’activité du catalyseur, via la modulation de la nature du site actif. De façon totalement indépendante, le contrôle de la distribution de l’élément métallique dans une particule de support est un autre paramètre à explorer pour gérer des problèmes de limitations diffusionnelles intra-granulaires lorsque celles-ci existent. En l’absence de limitations diffusionnelles intergranulaires, il est généralement connu d’utiliser l’ensemble de la surface et du volume disponibles, notamment pour des considérations de performances catalytiques.As with any catalyst composed of a metallic element deposited on a porous support, a particular dispersion and a specific distribution of the metallic element, for example tantalum, can be sought to characterize the catalyst. The dispersion of the metallic element is known to affect the selectivity and activity of the catalyst, via the modulation of the nature of the active site. Completely independently, the control of the distribution of the metallic element in a support particle is another parameter to explore to manage problems of intra-granular diffusional limitations when these exist. In the absence of intergranular diffusional limitations, it is generally known to use the entire available surface and volume, in particular for catalytic performance considerations.

Il existe toujours un besoin d’améliorer les performances catalytiques, par exemple la sélectivité et/ou la productivité, d’un catalyseur hétérogène comprenant en particulier un élément métallique choisi parmi les éléments du groupe 3, 4 et/ou 5.There is still a need to improve the catalytic performance, for example the selectivity and/or productivity, of a heterogeneous catalyst comprising in particular a metallic element selected from the elements of group 3, 4 and/or 5.

Dans le cas de la préparation de catalyseurs comprenant l’élément tantale, l’utilisation de précurseurs de tantale commerciaux, solubles en milieu organique comme les alcoolates ou les halogénures de tantale, est largement décrite, comme dans la demande WO2017/009107 ou dans l’article de Corson de 1950 (B.B. Corson,at al.Butadiene form Ethyl Alcohol. Catalysis in the One- and Two-Step Processes.Industrial And Engineering Chemistry.1950, 42 (2), 359-373). Cependant, les précurseurs alcoolates ou les halogénures de tantale peuvent présenter l’inconvénient d’être extrêmement sensibles à l’hydrolyse. La formation d’une fonction d’hydroxyde de tantale a pour conséquence la formation de clusters de tantale (c’est-à-dire d’agrégats atomiques de tantale) et peut donc conduire à une modification voire à une limitation des performances catalytiques (cf. Ambreen, S.et al., Characterization and photocatalytic study of tantalum oxide nanoparticles prepared by the hydrolysis of tantalum oxo-ethoxide Ta83-O)2(μ-O)8(μ-OEt)6(OEt)14.Beilstein J. Nanotechnol.2014, 5, 1082–1090).In the case of the preparation of catalysts comprising the element tantalum, the use of commercial tantalum precursors, soluble in organic medium such as tantalum alcoholates or halides, is widely described, as in application WO2017/009107 or in the 1950 article by Corson (BB Corson, at al. Butadiene form Ethyl Alcohol. Catalysis in the One- and Two-Step Processes. Industrial And Engineering Chemistry. 1950, 42 (2), 359-373). However, tantalum alcoholate precursors or halides may have the disadvantage of being extremely sensitive to hydrolysis. The formation of a tantalum hydroxide function results in the formation of tantalum clusters (i.e., tantalum atomic aggregates) and can therefore lead to a modification or even a limitation of the catalytic performances (cf. Ambreen, S. et al. , Characterization and photocatalytic study of tantalum oxide nanoparticles prepared by the hydrolysis of tantalum oxo-ethoxide Ta 83 -O) 2 (μ-O) 8 (μ-OEt) 6 (OEt) 14 . Beilstein J. Nanotechnol. 2014, 5, 1082–1090).

Pour limiter le phénomène d’hydrolyse des précurseurs organiques de tantale, il semble donc nécessaire de limiter la quantité d’eau présente au sein du support, par exemple par un séchage poussé du support, notamment à des températures supérieures à 100°C, préférentiellement à 150°C pendant plusieurs heures. Pour limiter davantage le phénomène d’hydrolyse des précurseurs de tantale ou niobium (qui sont des éléments du groupe 5), il est possible de modifier lesdits précurseurs via l’ajout d’additifs ou d’agent de complexation.To limit the hydrolysis phenomenon of organic tantalum precursors, it therefore seems necessary to limit the quantity of water present in the support, for example by extensive drying of the support, in particular at temperatures above 100°C, preferably at 150°C for several hours. To further limit the hydrolysis phenomenon of tantalum or niobium precursors (which are group 5 elements), it is possible to modify said precursors by adding additives or complexing agents.

La littérature regorge d’agents de complexation divers et variés qui ont des succès différents. Par exemple, des études existent sur la réaction d’éléments du groupe 5, en particulier le tantale et le niobium, avec des composés comme :The literature is full of various complexing agents with varying success. For example, there are studies on the reaction of group 5 elements, particularly tantalum and niobium, with compounds such as:

- des dicétones, telles que l’acétylacétone (cf. Kapoor P.N., Mehrotra R.C., Organic Compounds of Niobium and Tantalum. IV. Reactions of niobium and tantalum pentaethoxides with β-diketones.J. Less-Common Metals, 8 (1965) 339-346),- diketones, such as acetylacetone (cf. Kapoor PN, Mehrotra RC, Organic Compounds of Niobium and Tantalum. IV. Reactions of niobium and tantalum pentaethoxides with β-diketones. J. Less-Common Metals , 8 (1965) 339-346),

- des cétoesters (cf. Mehrotra R.C., Kapoor P.N., Organic Compounds of Tantalum. Reactions of tantalum pentaethoxide with β-ketoesters.J. Less-Common Metals, 7 (1964) 453-457),- ketoesters (cf. Mehrotra RC, Kapoor PN, Organic Compounds of Tantalum. Reactions of tantalum pentaethoxide with β-ketoesters. J. Less-Common Metals , 7 (1964) 453-457),

- des hydroxyesters (cf. Narula A.K.,et al., Some Aliphatic and Aromatic Hydroxy Ester Derivatives of Niobium and Tantalum.Transition Met. Chem.7 (1982) 325-330),- hydroxyesters (see Narula AK, et al. , Some Aliphatic and Aromatic Hydroxy Ester Derivatives of Niobium and Tantalum. Transition Met. Chem. 7 (1982) 325-330),

- des glycols (cf. Mehrotra R.C., Kapoor P.N., Organic Compounds of Tantalum. I. Reactions of tantalum pentaethoxide with glycols.J. Less-Common Metals, 10 (1965) 237-245),- glycols (see Mehrotra RC, Kapoor PN, Organic Compounds of Tantalum. I. Reactions of tantalum pentaethoxide with glycols. J. Less-Common Metals , 10 (1965) 237-245),

- des halogénures d’acyle (cf. R Mehrotra R.C., Kapoor P.N., Organic Compounds of Niobium. I. Reactions of niobium penta-alkoxides with acyl halides.J. Less-Common Metals, 10 (1966) 348-353).- acyl halides (cf. R Mehrotra RC, Kapoor PN, Organic Compounds of Niobium. I. Reactions of niobium penta-alkoxides with acyl halides. J. Less-Common Metals , 10 (1966) 348-353).

Si ces documents détaillent les réactions et les propriétés des complexes formés, ils ne précisent pas l’effet et l’utilisation de tels complexes de Ta ou Nb ni dans la préparation de catalyseurs hétérogènes, ni dans l’activation ou la réactivation (ou réjuvénation) de catalyseurs hétérogènes frais ou usés.While these documents detail the reactions and properties of the complexes formed, they do not specify the effect and use of such Ta or Nb complexes either in the preparation of heterogeneous catalysts, or in the activation or reactivation (or rejuvenation) of fresh or used heterogeneous catalysts.

La demande WO2022/165190 décrit l’utilisation de l’acétylacétone dans la préparation d’un catalyseur à base de tantale déposé sur de la silice, mais est silencieuse quant à une méthode d’activation ou réactivation (i.e. réjuvénation) de ce type de catalyseurs à base de tantale.Application WO2022/165190 describes the use of acetylacetone in the preparation of a tantalum-based catalyst deposited on silica, but is silent on a method of activation or reactivation (i.e. rejuvenation) of this type of tantalum-based catalyst.

La présente invention a pour objectif d’activer ou réactiver un catalyseur hétérogène comprenant au moins un élément métallique, en particulier choisi parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5, pour permettre d’améliorer sensiblement les performances catalytiques dudit catalyseur, en particulier en termes de sélectivité et productivité, et notamment lors de la conversion en butadiène d’une charge comprenant de l’éthanol.The objective of the present invention is to activate or reactivate a heterogeneous catalyst comprising at least one metallic element, in particular chosen from the elements of groups 3, 4 and 5, to enable the catalytic performance of said catalyst to be significantly improved, in particular in terms of selectivity and productivity, and in particular during the conversion into butadiene of a feedstock comprising ethanol.

La présente invention concerne ainsi une méthode d’activation d’un catalyseur comprenant au moins un élément métallique choisi parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique, et une matrice oxyde, ladite méthode comprenant :The present invention thus relates to a method for activating a catalyst comprising at least one metallic element chosen from the elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table, and an oxide matrix, said method comprising:

a) une étape de préparation d’une composition d'activation comprenant :a) a step of preparing an activation composition comprising:

au moins un composé acide multifonctionnalisé, en quantité telle que la composition d’activation présente un ratio molaire acide/métal entre le nombre de moles dudit au moins un composé acide multifonctionnalisé et le nombre de moles dudit au un moins élément métallique du catalyseur supérieur ou égal à 2 ;at least one multifunctionalized acid compound, in an amount such that the activation composition has an acid/metal molar ratio between the number of moles of said at least one multifunctionalized acid compound and the number of moles of said at least one metallic element of the catalyst greater than or equal to 2;

b) une étape de mise en contact de la composition d'activation préparée à l’étape a) avec ledit catalyseur, pour obtenir un solide intermédiaire imprégné,b) a step of bringing the activation composition prepared in step a) into contact with said catalyst, to obtain an impregnated intermediate solid,

c) une étape de traitement thermique du solide intermédiaire imprégné obtenu à l’étape b) mettant en œuvre une phase d’activation opérée à une température supérieure à 100°C et inférieure à 300°C.c) a step of heat treatment of the impregnated intermediate solid obtained in step b) implementing an activation phase carried out at a temperature above 100°C and below 300°C.

Un tel procédé permet d’obtenir un catalyseur activé dont les performances catalytiques, en particulier en termes de sélectivité et de productivité, notamment lors de la réaction de conversion en butadiène d’une charge comprenant de l’éthanol, sont améliorées par rapport à celles du catalyseur initial à traiter. La présente invention présente donc l’avantage de permettre l’activation ou la réactivation (i.e. la réjuvénation) de catalyseurs hétérogènes de manière simple et économique, pour obtenir des catalyseurs avec des performances très satisfaisantes, notamment en termes de sélectivité et de productivité, et supérieures à celles du catalyseur initial.Such a process makes it possible to obtain an activated catalyst whose catalytic performances, in particular in terms of selectivity and productivity, in particular during the reaction for converting a feedstock comprising ethanol into butadiene, are improved compared to those of the initial catalyst to be treated. The present invention therefore has the advantage of allowing the activation or reactivation (i.e. rejuvenation) of heterogeneous catalysts in a simple and economical manner, to obtain catalysts with very satisfactory performances, in particular in terms of selectivity and productivity, and superior to those of the initial catalyst.

Selon l’invention, les expressions « compris entre … et … » et « entre …. et … » sont équivalentes et signifient que les valeurs limites de l’intervalle sont incluses dans la gamme de valeurs décrite. Si tel n’est pas le cas et que les valeurs limites ne sont pas incluses dans la gamme décrite, une telle précision sera apportée par la présente description.According to the invention, the expressions “between … and …” and “between …. and …” are equivalent and mean that the limit values of the interval are included in the range of values described. If this is not the case and the limit values are not included in the range described, such clarification will be provided by the present description.

Dans la présente description, les différentes plages de paramètres pour une étape donnée telles que des plages de pressions et des plages de températures peuvent être utilisées seules ou en combinaison. Par exemple, dans la présente description, une plage de valeurs préférées de pression peut être combinée avec une plage de valeurs de température plus préférées.In the present description, the different parameter ranges for a given step such as pressure ranges and temperature ranges may be used alone or in combination. For example, in the present description, a range of preferred pressure values may be combined with a range of more preferred temperature values.

Dans la suite, des modes de réalisation particuliers de l’invention sont décrits. Ils peuvent être mis en œuvre séparément ou combinés entre eux, sans limitation de combinaisons lorsque c’est techniquement réalisable.In the following, particular embodiments of the invention are described. They can be implemented separately or combined with each other, without limitation of combinations when technically feasible.

Selon la présente invention, les pressions sont des pressions absolues et sont données en MPa absolus (ou MPa abs.).According to the present invention, the pressures are absolute pressures and are given in absolute MPa (or MPa abs.).

Selon l’invention, les temps et durées sont exprimés en heures (h), en minutes (min) et/ou en secondes (sec).According to the invention, the times and durations are expressed in hours (h), minutes (min) and/or seconds (sec).

Il est bien connu que la température d’ébullition d’un composé varie avec la pression d’opération. Cependant, sans autre indication, c’est-à-dire sans indication de la pression, la température d’ébullition du composé considéré, en particulier du composé acide multifonctionnalisé utilisé, s’entend comme étant la température d’ébullition dudit composé à la pression atmosphérique (en particulier à une pression environ égale à 0,1 MPa).It is well known that the boiling point of a compound varies with the operating pressure. However, without further indication, i.e. without indication of the pressure, the boiling point of the compound under consideration, in particular of the multifunctionalized acid compound used, is understood to be the boiling point of said compound at atmospheric pressure (in particular at a pressure approximately equal to 0.1 MPa).

Dans la présente description, le terme « température ambiante (Tamb) » correspond à une température typiquement de 20°C ± 5°C (le sigle « ± » signifiant « plus ou moins », « de 20°C ± 5°C » signifie entre 15 et 25°C), et le terme « pression atmosphérique » signifie une pression d’environ 0,1 MPa, c’est-à-dire comprise entre 0,05 MPa et 0,15 MPa, de préférence entre 0,08 MPa et 0,12 MPa, et généralement une pression de 0,101325 MPa.In the present description, the term "ambient temperature (Tamb)" corresponds to a temperature typically of 20°C ± 5°C (the acronym "±" meaning "more or less", "20°C ± 5°C" means between 15 and 25°C), and the term "atmospheric pressure" means a pressure of approximately 0.1 MPa, i.e. between 0.05 MPa and 0.15 MPa, preferably between 0.08 MPa and 0.12 MPa, and generally a pressure of 0.101325 MPa.

Les termes « amont » et « aval » sont à comprendre en fonction de l’écoulement général du/des fluides ou flux en question dans le procédé, amont désignant une section (ou étape ou encore phase) avant et aval désignant une section (ou étape ou encore phase) après.The terms "upstream" and "downstream" are to be understood in terms of the general flow of the fluid(s) or flow(s) in question in the process, with upstream designating a section (or stage or phase) before and downstream designating a section (or stage or phase) after.

Dans la suite, les termes « sec », « humide » ou encore « à humidité intermédiaire » peuvent qualifier un flux gazeux, par exemple un flux d’air. Dans la présente description, le terme sec qui peut qualifier le flux gazeux signifie que ledit flux gazeux comprend au plus 1% volume d’eau, de préférence au plus 0,5% volume d’eau, par rapport au volume total dudit flux gazeux. Le terme humide qui peut qualifier le flux gazeux signifie que ledit flux gazeux comprend au moins 15% volume d’eau, de préférence au moins 20% volume d’eau, voire au moins 25% volume d’eau, par rapport au volume total dudit flux gazeux. Ainsi, le terme « à humidité intermédiaire » qui peut qualifier le flux gazeux signifie que le flux gazeux n’est ni sec ni humide, et que sa teneur en eau est entre 0,5% volume et 25% volume d’eau et en particulier entre 1% volume et 15% volume d’eau, par rapport au volume total dudit flux gazeux.In the following, the terms “dry”, “wet” or “intermediate humidity” may describe a gas flow, for example an air flow. In the present description, the term dry which may describe the gas flow means that said gas flow comprises at most 1% by volume of water, preferably at most 0.5% by volume of water, relative to the total volume of said gas flow. The term wet which may describe the gas flow means that said gas flow comprises at least 15% by volume of water, preferably at least 20% by volume of water, or even at least 25% by volume of water, relative to the total volume of said gas flow. Thus, the term “intermediate humidity” which may describe the gas flow means that the gas flow is neither dry nor wet, and that its water content is between 0.5% by volume and 25% by volume of water and in particular between 1% by volume and 15% by volume of water, relative to the total volume of said gas flow.

Selon l’invention, le terme hydroxyacide signifie tout composé présentant une fonction acide carboxylique et une fonction hydroxyle de préférence en position alpha, beta, gamma ou delta (très préférentiellement en alpha ou beta), ou leurs dérivés, le terme « dérivés » signifiant ici leurs oligomères comprenant en particulier entre 2 et 20 motifs de répétition, éventuellement sous forme cyclique (i.e. sous forme lactone). En effet, les hydroxyacides sont connus pour avoir tendance à s’oligomériser, c’est-à-dire à se condenser sous forme d’oligomères, linéaires ou cycliques, en particulier lorsqu’ils sont en solution concentrée. Par exemple, l’acide lactique s’oligomérise pour former des oligomères d’acide lactique comprenant entre 2 et 20 et plus particulièrement entre 2 et 10, lorsque la concentration en acide lactique en solution aqueuse augmente (cf. Vu D.T., et al., Oligomer distribution in concentrated lactic acid solutions,Fluid Phase Equilibria, 236 (2005) 125–135). L’acide lactique peut aussi se dimériser et se cycliser pour former le dilactide. Ainsi, les hydroxyacides tels qu’envisagés comme composé acide multifontionnalisé dans le procédé selon l’invention peuvent être sous forme de composés monomériques d’un hydroxyacide dont la fonction hydroxyle est de préférence en position alpha, beta ou gamma, ou des composés oligomériques dudit hydroxyacide, sous forme cyclique (par exemple le dillactide) ou linéaire. Dans cette description, il faut donc comprendre le terme « hydroxyacides » comme « hydroxyacides et leurs dérivés. De même, les différents hydroxyacides spécifiques cités dans cette description, par exemple l’acide lactique, l’acide tartrique, l’acide malique, l’acide mandélique, l’acide lévulinique, correspondent auxdits acides spécifiques sous forme monomérique et leurs dérivés oligomériques, par exemple à respectivement l’acide lactique et ses dérivés, l’acide tartrique et ses dérivés, l’acide malique et ses dérivés, l’acide mandélique et ses dérivés, l’acide lévulinique et ses dérivés.According to the invention, the term hydroxy acid means any compound having a carboxylic acid function and a hydroxyl function preferably in the alpha, beta, gamma or delta position (very preferably in alpha or beta), or their derivatives, the term "derivatives" here meaning their oligomers comprising in particular between 2 and 20 repeating units, possibly in cyclic form (i.e. in lactone form). Indeed, hydroxy acids are known to have a tendency to oligomerize, i.e. to condense in the form of oligomers, linear or cyclic, in particular when they are in concentrated solution. For example, lactic acid oligomerizes to form lactic acid oligomers comprising between 2 and 20 and more particularly between 2 and 10, when the concentration of lactic acid in aqueous solution increases (cf. Vu DT, et al., Oligomer distribution in concentrated lactic acid solutions, Fluid Phase Equilibria , 236 (2005) 125–135). Lactic acid can also dimerize and cyclize to form dilactide. Thus, the hydroxy acids as envisaged as a multifunctionalized acid compound in the method according to the invention can be in the form of monomeric compounds of a hydroxy acid whose hydroxyl function is preferably in the alpha, beta or gamma position, or oligomeric compounds of said hydroxy acid, in cyclic (for example dillactide) or linear form. In this description, the term "hydroxy acids" should therefore be understood as "hydroxy acids and their derivatives. Similarly, the various specific hydroxy acids cited in this description, for example lactic acid, tartaric acid, malic acid, mandelic acid, levulinic acid, correspond to said specific acids in monomeric form and their oligomeric derivatives, for example respectively lactic acid and its derivatives, tartaric acid and its derivatives, malic acid and its derivatives, mandelic acid and its derivatives, levulinic acid and its derivatives.

Selon présente description, les termes « catalyseur hétérogène » et « catalyseur supporté » sont utilisés indifféremment et désigne tout type de catalyseur qui comprend au moins un élément métallique choisi parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique, de préférence parmi l’yttrium, le zirconium, le hafnium, le niobium, le tantale, et leurs mélanges, préférentiellement le zirconium, le niobium, le tantale, et leurs mélanges, très préférentiellement le tantale, déposé sur un support et en particulier une matrice oxyde, de préférence à base de silice. Le catalyseur à traiter par la méthode d’activation selon l’invention et le catalyseur activé ou réactivé, obtenu à l’issue de la méthode d’activation selon l’invention sont tous les deux des catalyseurs hétérogènes comme décrits ci-dessus.According to the present description, the terms "heterogeneous catalyst" and "supported catalyst" are used interchangeably and designate any type of catalyst which comprises at least one metallic element chosen from the elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table, preferably from yttrium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum, and mixtures thereof, preferentially zirconium, niobium, tantalum, and mixtures thereof, very preferentially tantalum, deposited on a support and in particular an oxide matrix, preferably based on silica. The catalyst to be treated by the activation method according to the invention and the activated or reactivated catalyst, obtained at the end of the activation method according to the invention are both heterogeneous catalysts as described above.

La présente invention concerne une méthode d’activation d’un catalyseur comprenant au moins un élément métallique choisi dans le groupe des éléments du groupe 3, du groupe 4 et du groupe 5 du tableau périodique, et une matrice oxyde de préférence à base de silice, pour obtenir un catalyseur activé présentant des performances catalytiques améliorées par rapport au catalyseur initial à traiter. Ladite méthode d’activation comprend, très particulièrement consiste en, les étapes suivantes :The present invention relates to a method for activating a catalyst comprising at least one metallic element chosen from the group of elements of group 3, group 4 and group 5 of the periodic table, and an oxide matrix preferably based on silica, to obtain an activated catalyst having improved catalytic performance compared to the initial catalyst to be treated. Said activation method comprises, very particularly consists of, the following steps:

a) une étape de préparation d’une composition d'activation comprenant, en particulier consistant en :a) a step of preparing an activation composition comprising, in particular consisting of:

au moins un composé acide multifonctionnalisé, de préférence choisi parmi les hydroxyacides, les cétoacides, les polyacides (en particulier les diacides et triacides), leurs anhydrides, leurs esters (c’est-à-dire les hydroxyesters, les cétoesters, les polyesters comme les diesters ou triesters), les lactones, et leurs mélanges, la quantité dudit au moins un composé acide multifonctionnalisé dans la composition d’activation étant telle que le ratio molaire acide/métal entre le nombre de moles dudit au moins un composé acide multifonctionnalisé et le nombre de moles du ou des élément(s) métallique(s) apporté(s) par le catalyseur est supérieur ou égal à 2,at least one multifunctionalized acid compound, preferably chosen from hydroxy acids, keto acids, polyacids (in particular diacids and triacids), their anhydrides, their esters (i.e. hydroxyesters, ketoesters, polyesters such as diesters or triesters), lactones, and mixtures thereof, the quantity of said at least one multifunctionalized acid compound in the activation composition being such that the acid/metal molar ratio between the number of moles of said at least one multifunctionalized acid compound and the number of moles of the metallic element(s) provided by the catalyst is greater than or equal to 2,

éventuellement un solvant, organique ou aqueux,possibly a solvent, organic or aqueous,

optionnellement un précurseur métallique d’au moins un élément métallique choisi dans le groupe des éléments du groupe 3, du groupe 4 et du groupe 5 du tableau périodique, de préférence ledit au moins un élément métallique est le même que celui du catalyseur, de préférence selon un ratio molaire métal ajouté/métal présent entre le nombre de moles dudit au moins un élément métallique introduit dans la composition d’activation par ledit précurseur métallique par rapport audit moins un élément métallique du catalyseur compris entre 0,01 et 15,0, de préférence entre 0,05 et 10,0, préférentiellement entre 0,10 à 1,00 ;optionally a metal precursor of at least one metal element chosen from the group of elements of group 3, group 4 and group 5 of the periodic table, preferably said at least one metal element is the same as that of the catalyst, preferably according to a molar ratio of added metal/metal present between the number of moles of said at least one metal element introduced into the activation composition by said metal precursor relative to said at least one metal element of the catalyst of between 0.01 and 15.0, preferably between 0.05 and 10.0, preferentially between 0.10 and 1.00;

b) une étape de mise en contact de la composition d'activation issue de l’étape a) avec ledit catalyseur, pour obtenir un solide intermédiaire imprégné ;b) a step of bringing the activation composition resulting from step a) into contact with said catalyst, to obtain an impregnated intermediate solid;

c) une étape de traitement thermique du solide intermédiaire imprégné obtenu à l’étape b) pour obtenir un catalyseur activé, ladite étape c) de traitement thermique mettant en œuvre au moins une phase d’activation opérée à une température supérieure à 100°C, de préférence supérieure ou égale à 105°C, préférentiellement supérieure ou égale à 110°C, de manière préférée supérieure ou égale à 120°C, de manière très préférée supérieure ou égale à 130°C, et avantageusement inférieure à 300°C, de préférence inférieure ou égale à 250°C, de préférence pendant une durée comprise entre 0,1 et 20 heures, de préférence entre 0,25 et 15 heures, préférentiellement entre 0,5 et 10 heures, de manière préférée entre 1 et 6 heures, et de manière préféré sous flux gazeux, par exemple sous flux d’azote ou flux d’air, sec ou humide,c) a step of heat treatment of the impregnated intermediate solid obtained in step b) to obtain an activated catalyst, said step c) of heat treatment implementing at least one activation phase carried out at a temperature greater than 100°C, preferably greater than or equal to 105°C, preferentially greater than or equal to 110°C, preferably greater than or equal to 120°C, very preferably greater than or equal to 130°C, and advantageously less than 300°C, preferably less than or equal to 250°C, preferably for a duration of between 0.1 and 20 hours, preferably between 0.25 and 15 hours, preferentially between 0.5 and 10 hours, preferably between 1 and 6 hours, and preferably under a gas flow, for example under a nitrogen flow or a dry or humid air flow,

ladite étape c) de traitement thermique pouvant mettre éventuellement en œuvre une phase de séchage du solide intermédiaire imprégné en amont de la phase d’activation ;said heat treatment step c) may optionally implement a drying phase of the impregnated intermediate solid upstream of the activation phase;

d) optionnellement une étape de traitement à haute température, opérée à une température supérieure ou égale à 300°C, de préférence entre 350 et 700°C, de préférence entre 450 et 600°C, pendant une durée comprise entre 1 et 6 heures et de préférence comprise entre 2 et 4 heures, de préférence sous flux gazeux.d) optionally a high temperature treatment step, carried out at a temperature greater than or equal to 300°C, preferably between 350 and 700°C, preferably between 450 and 600°C, for a duration of between 1 and 6 hours and preferably between 2 and 4 hours, preferably under gas flow.

Le catalyseur à traiterThe catalyst to be treated

Le catalyseur qui est traité par la méthode d’activation selon l’invention, appelé encore catalyseur à traiter ou catalyseur initial, est un catalyseur hétérogène comprenant au moins un élément métallique, de préférence un élément métallique, déposé sur une matrice oxyde (qui joue le rôle de support). De préférence, le(ou les) élément(s) métallique(s) est(sont) choisi(s) parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique, en particulier parmi l’yttrium, le zirconium, le hafnium, le niobium, le tantale, et leurs mélanges, préférentiellement parmi le zirconium, le niobium, le tantale, et leurs mélanges, très préférentiellement le tantale. De manière préférée, le catalyseur à traiter comprend entre 0,1 et 30% poids, de préférence entre 0,3 et 10% poids, de manière préférée entre 0,5 et 5% poids d’élément(s) métallique(s) par rapport au poids de la matrice oxyde.The catalyst which is treated by the activation method according to the invention, also called catalyst to be treated or initial catalyst, is a heterogeneous catalyst comprising at least one metallic element, preferably a metallic element, deposited on an oxide matrix (which acts as a support). Preferably, the metallic element(s) is(are) chosen from the elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table, in particular from yttrium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum, and mixtures thereof, preferentially from zirconium, niobium, tantalum, and mixtures thereof, very preferentially tantalum. Preferably, the catalyst to be treated comprises between 0.1 and 30% by weight, preferably between 0.3 and 10% by weight, more preferably between 0.5 and 5% by weight of metallic element(s) relative to the weight of the oxide matrix.

De préférence, ladite matrice oxyde comprend de la silice ; ladite matrice oxyde peut alors être appelée matrice oxyde à base de silice. Elle comprend préférentiellement au moins 90% poids (c’est-à-dire entre 90% et 100% poids), de manière préférée au moins 95% poids (c’est-à-dire à partir de 95% jusqu’à 100%), de manière plus préférée au moins 98% poids (c’est-à-dire à partir de 98% jusqu’à 100%) et de manière encore plus préférée au moins 99,5% poids (c’est-à-dire à partir de 99,5% jusqu’à 100%) de silice par rapport à la masse totale de matrice oxyde.Preferably, said oxide matrix comprises silica; said oxide matrix can then be called a silica-based oxide matrix. It preferably comprises at least 90% by weight (i.e. between 90% and 100% by weight), preferably at least 95% by weight (i.e. from 95% up to 100%), more preferably at least 98% by weight (i.e. from 98% up to 100%) and even more preferably at least 99.5% by weight (i.e. from 99.5% up to 100%) of silica relative to the total mass of oxide matrix.

Le catalyseur à traiter peut présenter un diamètre moyen des pores (ou une taille moyenne de pores) de préférence supérieur ou égal à 4 nm, de manière préférée compris entre 4,5 et 50 nm et de manière encore plus préférée compris entre 4,5 et 20 nm. Préférentiellement, le volume poreux du catalyseur à traiter est compris en particulier entre 0,4 et 1,8 ml/g, et notamment entre 0,5 et 1,5 ml/g. De manière préférée, le catalyseur à traiter présente une surface spécifique SBETd'au moins 250 m²/g, de manière préférée une surface spécifique SBETcomprise entre 250 m²/g et 700 m²/g et de façon encore plus préférée comprise entre 400 m²/g et 600 m²/g.The catalyst to be treated may have an average pore diameter (or an average pore size) preferably greater than or equal to 4 nm, preferably between 4.5 and 50 nm and even more preferably between 4.5 and 20 nm. Preferably, the pore volume of the catalyst to be treated is in particular between 0.4 and 1.8 ml/g, and in particular between 0.5 and 1.5 ml/g. Preferably, the catalyst to be treated has a specific surface area S BET of at least 250 m²/g, preferably a specific surface area S BET of between 250 m²/g and 700 m²/g and even more preferably between 400 m²/g and 600 m²/g.

Les paramètres texturaux précités sont déterminés par la technique d’analyse dite de « physisorption à l’azote » qui correspond à l'adsorption physique de molécules d'azote dans la porosité du matériau via une augmentation progressive de la pression à température constante. Selon l’invention, la surface spécifique correspond à la surface spécifique B.E.T. (SBETen m2/g) déterminée par adsorption d’azote conformément à la norme ASTM D 3663-78 établie à partir de la méthode BRUNAUER-EMMETT-TELLER décrite dans le périodique «The Journal of American Society», 1938, 60, 309. La distribution poreuse représentative d'une population de mésopores est déterminée par le modèle Barrett-Joyner-Halenda (BJH). L’isotherme d’adsorption - désorption d’azote selon le modèle BJH obtenue est décrite dans le périodique «The Journal of American Society», 1951, 73, 373, écrit par E. P. Barrett, L. G. Joyner et P. P. Halenda. Le volume poreux V est défini comme la valeur correspondant au volume observé pour la pression partielle P/P0 maxde l’isotherme d’adsorption - désorption d’azote. Le volume d’adsorption d’azote est le volume mesuré pour P/P0 max= 0,99, pression pour laquelle il est admis que l’azote a rempli tous les pores du matériau étudié. Le diamètre des mésopores ϕ du matériau testé, en particulier du catalyseur à traiter, est déterminé par la formule ϕ = 4000xV/SBET.The above-mentioned textural parameters are determined by the analysis technique known as "nitrogen physisorption" which corresponds to the physical adsorption of nitrogen molecules in the porosity of the material via a progressive increase in pressure at constant temperature. According to the invention, the specific surface area corresponds to the BET specific surface area (S BET in m 2 /g) determined by nitrogen adsorption in accordance with the ASTM D 3663-78 standard established from the BRUNAUER-EMMETT-TELLER method described in the periodical " The Journal of American Society ", 1938, 60, 309. The representative pore distribution of a mesopore population is determined by the Barrett-Joyner-Halenda (BJH) model. The nitrogen adsorption-desorption isotherm according to the BJH model obtained is described in the periodical " The Journal of American Society ", 1951, 73, 373, written by EP Barrett, LG Joyner and PP Halenda. The pore volume V is defined as the value corresponding to the volume observed for the partial pressure P/P 0 max of the nitrogen adsorption-desorption isotherm. The nitrogen adsorption volume is the volume measured for P/P 0 max = 0.99, pressure for which it is assumed that nitrogen has filled all the pores of the material under study. The mesopore diameter ϕ of the tested material, in particular of the catalyst to be treated, is determined by the formula ϕ = 4000xV/S BET .

Selon un mode de réalisation très particulier, le catalyseur à traiter comprend une matrice oxyde à base de silice et entre 0,3 et 10% poids, en particulier entre 0,5 et 5% poids, de tantale par rapport au poids de la matrice oxyde.According to a very particular embodiment, the catalyst to be treated comprises a silica-based oxide matrix and between 0.3 and 10% by weight, in particular between 0.5 and 5% by weight, of tantalum relative to the weight of the oxide matrix.

Le catalyseur à traiter peut être sous forme de poudre pastillée, concassée et tamisée, de billes, de pastilles, de granulés, ou d'extrudés (cylindres creux ou non, cylindres multilobés à 2, 3, 4 ou 5 lobes par exemple, cylindres torsadés), ou d'anneaux, etc. De préférence, le catalyseur à traiter est mis en forme sous forme d’extrudés de taille comprise entre 1 et 10 mm éventuellement sphéronisés. Outre ledit au moins un élément métallique choisi parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5, et le support en particulier la matrice oxyde, le catalyseur à traiter peut contenir un liant composé en particulier d’un matériau oxyde poreux, préférentiellement choisi dans le groupe formé par la silice, la magnésie, les argiles (telles que la kaolinite, l’antigorite, la chrysotile, la montmorillonnite, la beidellite, la vermiculite, le talc, l’hectorite, la saponite, la laponite), l’oxyde de titane, les titanates (par exemple les titanates de zinc, nickel, cobalt), l’oxyde de lanthane, l’oxyde de cérium, les phosphates de bore et leurs mélanges. Lorsque le catalyseur à traiter comprend un liant, ledit liant est présent à une teneur préférentiellement comprise entre 5 à 60% poids, et de manière préférée entre 10 et 30% poids de liant par rapport à la masse totale du catalyseur à traiter. De manière préférée, le catalyseur à traiter comprend ledit au moins un élément métallique, la matrice oxyde (i.e. le support) et un liant, par exemple un liant silicique (comme de la silice).The catalyst to be treated may be in the form of pelletized, crushed and sieved powder, beads, pellets, granules, or extrudates (hollow or non-hollow cylinders, multi-lobed cylinders with 2, 3, 4 or 5 lobes for example, twisted cylinders), or rings, etc. Preferably, the catalyst to be treated is shaped into extrudates of a size between 1 and 10 mm, possibly spheronized. In addition to said at least one metallic element chosen from the elements of groups 3, 4 and 5, and the support, in particular the oxide matrix, the catalyst to be treated may contain a binder composed in particular of a porous oxide material, preferably chosen from the group formed by silica, magnesia, clays (such as kaolinite, antigorite, chrysotile, montmorillonnite, beidellite, vermiculite, talc, hectorite, saponite, laponite), titanium oxide, titanates (for example zinc, nickel, cobalt titanates), lanthanum oxide, cerium oxide, boron phosphates and mixtures thereof. When the catalyst to be treated comprises a binder, said binder is present at a content preferably of between 5 and 60% by weight, and preferably between 10 and 30% by weight of binder relative to the total mass of the catalyst to be treated. Preferably, the catalyst to be treated comprises said at least one metallic element, the oxide matrix (i.e. the support) and a binder, for example a silicic binder (such as silica).

Le catalyseur à traiter peut être un catalyseur frais, c’est-à-dire un catalyseur qui a été préparé mais n’a pas encore été utilisé dans une unité ou un réacteur catalytique, ou un catalyseur usé, c’est-à-dire un catalyseur qui a été utilisé dans une unité (ou section) réactionnelle pour catalyser une réaction, par exemple dans une unité de conversion d’une charge comprenant de l’éthanol en butadiène, ou encore un catalyseur vieilli, c’est-à-dire un catalyseur qui a subi un traitement visant à diminuer sa performance, par exemple un traitement thermique en particulier sous flux gazeux humide, et notamment à l’issue duquel ses propriétés catalytiques sont dégradées. Le catalyseur à traiter présente des performances catalytiques non satisfaisantes, notamment en termes de sélectivité et/ou de productivité, et doit être distingué du catalyseur activé obtenu à l’issue de la méthode selon l’invention, dont les performances catalytiques sont très satisfaisantes et améliorées par rapport à celles du catalyseur à traiter.The catalyst to be treated may be a fresh catalyst, i.e. a catalyst that has been prepared but has not yet been used in a catalytic unit or reactor, or a spent catalyst, i.e. a catalyst that has been used in a reaction unit (or section) to catalyze a reaction, for example in a unit for converting a feedstock comprising ethanol into butadiene, or an aged catalyst, i.e. a catalyst that has undergone a treatment aimed at reducing its performance, for example a heat treatment, in particular under a wet gas flow, and in particular at the end of which its catalytic properties are degraded. The catalyst to be treated has unsatisfactory catalytic performances, in particular in terms of selectivity and/or productivity, and must be distinguished from the activated catalyst obtained at the end of the method according to the invention, the catalytic performances of which are very satisfactory and improved compared to those of the catalyst to be treated.

a) étape de préparation d’une composition d’activationa) step of preparing an activation composition

La méthode d’activation selon l’invention comprend une étape a) de préparation d’une composition d’activation. La composition d’activation comprend au moins un composé acide multifonctionnalisé et éventuellement un solvant. Optionnellement, ladite composition d’activation peut comprendre un précurseur métallique d’au moins un élément métallique choisi dans le groupe des éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique.The activation method according to the invention comprises a step a) of preparing an activation composition. The activation composition comprises at least one multifunctionalized acid compound and optionally a solvent. Optionally, said activation composition may comprise a metallic precursor of at least one metallic element chosen from the group of elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table.

Ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé est avantageusement un composé organique comprenant une fonction acide carboxylique ou ester, et au moins une deuxième fonction chimique, avantageusement oxygénée, azotée ou soufrée, de préférence en position alpha (position 1, c’est-à-dire sur le carbone directement adjacent au carbone de la fonction acide ou ester), en position beta (position 2, c’est-à-dire sur le deuxième carbone adjacent au carbone de la fonction acide ou ester), en position gamma (position 3, c’est-à-dire sur le troisième carbone adjacent au carbone de la fonction acide ou ester), ou encore en position delta (position 4, c’est-à-dire sur le quatrième carbone adjacent au carbone de la fonction acide ou ester). De préférence, ladite deuxième fonction chimique ou au moins une desdites deuxièmes fonctions chimiques est oxygénée, et préférentiellement est une fonction hydroxyle et/ou carbonyle. Ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé peut comprendre plusieurs deuxièmes fonctions chimiques, en particulier oxygénées, par exemple plusieurs fonctions hydroxyles et/ou carbonyles en plus de la première fonction acide carboxylique ou ester, comme l’acide tartrique qui comprend, outre la première fonction acide carboxylique, une fonction carbonyle et trois fonctions hydroxyles (en particulier deux fonctions hydroxyles en alpha et beta et une deuxième fonction acide carboxylique en gamma), ou encore l’acide citrique qui comprend la première fonction acide carboxylique et une fonction hydroxyle en beta et deux fonctions acide carboxylique en gamma et delta). Selon un mode de réalisation très particulier, ledit composé acide multifonctionnalisé peut être un composé cyclique capable de générer un composé organique comprenant une fonction acide carboxylique ou ester et une deuxième fonction chimique oxygénée, avantageusement hydroxyle et/ou carbonyle, comme un anhydride de diacide (capable de générer par ouverture de cycle, un composé comprenant deux fonctions acides carboxyliques) ou une lactone (capable de générer, par ouverture de cycle, un composé comprenant une fonction ester et une fonction hydroxyle), l’anhydride et la lactone pouvant comporter d’autres fonctions chimiques en particulier oxygénées.Said at least one multifunctionalized acid compound is advantageously an organic compound comprising a carboxylic acid or ester function, and at least one second chemical function, advantageously oxygenated, nitrogenous or sulfurous, preferably in the alpha position (position 1, i.e. on the carbon directly adjacent to the carbon of the acid or ester function), in the beta position (position 2, i.e. on the second carbon adjacent to the carbon of the acid or ester function), in the gamma position (position 3, i.e. on the third carbon adjacent to the carbon of the acid or ester function), or in the delta position (position 4, i.e. on the fourth carbon adjacent to the carbon of the acid or ester function). Preferably, said second chemical function or at least one of said second chemical functions is oxygenated, and preferably is a hydroxyl and/or carbonyl function. Said at least one multifunctionalized acid compound may comprise several second chemical functions, in particular oxygenated, for example several hydroxyl and/or carbonyl functions in addition to the first carboxylic acid or ester function, such as tartaric acid which comprises, in addition to the first carboxylic acid function, a carbonyl function and three hydroxyl functions (in particular two hydroxyl functions in alpha and beta and a second carboxylic acid function in gamma), or citric acid which comprises the first carboxylic acid function and a hydroxyl function in beta and two carboxylic acid functions in gamma and delta). According to a very particular embodiment, said multifunctionalized acid compound may be a cyclic compound capable of generating an organic compound comprising a carboxylic acid or ester function and a second oxygenated chemical function, advantageously hydroxyl and/or carbonyl, such as a diacid anhydride (capable of generating, by ring opening, a compound comprising two carboxylic acid functions) or a lactone (capable of generating, by ring opening, a compound comprising an ester function and a hydroxyl function), the anhydride and the lactone possibly comprising other chemical functions, in particular oxygenated ones.

De préférence, ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé est choisi parmi les hydroxyacides, les cétoacides, les polyacides (en particulier les diacides et triacides, plus particulièrement les diacides), leurs anhydrides, leurs esters (c’est-à-dire les hydroxyesters, les cétoesters, les polyesters comme les diesters ou triesters), les lactones, et leurs mélanges. Préférentiellement, ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé est choisi parmi les alpha-hydroxyacides, les alpha-cétoacides, les alpha-diacides, les beta-hydroxyacides, les beta-cétoacides, les beta-diacides, les gamma-hydroxyacides, les gamma-cétoacides, les gamma-diacides, les delta-hydroxyacides, les delta-cétoacides, les delta-diacides, leurs esters (i.e. les alpha-, beta-, gamma, delta- hydroxyesters ; les alpha-, beta-, gamma, delta- cetoesters ; les alpha-, beta-, gamma, delta- diesters), les alpha-lactones, les beta-lactones, les gamma-lactones, les delta-lactones, et leurs mélanges. Par exemple, ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé est choisi parmi l’acide pyruvique, l’acide lactique, l’acide tartrique, l’acide malique, l’acide citrique, l’acide oxalique, l’acide glycolique, l’acide salicylique, l’acide mandélique, l’acide phénylglyoxylique, l’acide glutarique, l’acide succinique, l’acide lévulinique, l’acide maléique, leurs esters tels que le citrate de triéthyle, le glycolate de benzyle, le lactate d’éthyle, le pyruvate d’éthyle, le tartrate de diéthyle, le salicylate de méthyle, le mandelate de méthyle, le lévulinate d’éthyle, le malate de diéthyle, l’oxalate de diéthyle, le succinate de diéthyle, le malonate de diéthyle, l’acétoacétate d’éthyle, le pyruvate d’éthyle, le glutarate de diéthyle, la gamma-valérolactone, la delta-valérolactone, et les combinaisons d’au moins deux d’entre eux.Preferably, said at least one multifunctionalized acid compound is chosen from hydroxy acids, keto acids, polyacids (in particular diacids and triacids, more particularly diacids), their anhydrides, their esters (i.e. hydroxyesters, ketoesters, polyesters such as diesters or triesters), lactones, and their mixtures. Preferably, said at least one multifunctionalized acid compound is chosen from alpha-hydroxy acids, alpha-keto acids, alpha-diacids, beta-hydroxy acids, beta-keto acids, beta-diacids, gamma-hydroxy acids, gamma-keto acids, gamma-diacids, delta-hydroxy acids, delta-keto acids, delta-diacids, their esters (i.e. alpha-, beta-, gamma, delta-hydroxyesters; alpha-, beta-, gamma, delta-ketoesters; alpha-, beta-, gamma, delta-diesters), alpha-lactones, beta-lactones, gamma-lactones, delta-lactones, and mixtures thereof. For example, said at least one multifunctionalized acid compound is selected from pyruvic acid, lactic acid, tartaric acid, malic acid, citric acid, oxalic acid, glycolic acid, salicylic acid, mandelic acid, phenylglyoxylic acid, glutaric acid, succinic acid, levulinic acid, maleic acid, their esters such as triethyl citrate, benzyl glycolate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, diethyl tartrate, methyl salicylate, methyl mandelate, ethyl levulinate, diethyl malate, diethyl oxalate, diethyl succinate, diethyl malonate, ethyl acetoacetate, ethyl pyruvate, diethyl glutarate, gamma-valerolactone, delta-valerolactone, and combinations of two or more of these.

Selon un mode de réalisation préféré, ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé est choisi parmi les hydroxyacides, les cétoacidesles diacides, les hydroesters, les cétoesters, les diesters, et leurs mélanges. Et en particulier, ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé est choisi parmi l’acide pyruvique, l’acide lactique, l’acide tartrique, l’acide citrique, l’acide mandélique, l’acide glycolique, l’acide oxalique, l’acide malique, le lactate d’éthyle, le pyruvate d’éthyle, le tartrate de diéthyle, le citrate de triéthyle, le mandelate de méthyle, le glycolate de benzyle, l’oxalate de diéthyle, le malate de diéthyle, et les combinaisons d’au moins deux d’entre eux. De manière très préférée, ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé est choisi parmi les alpha-hydroxyacides, les alpha-cétoacides, les beta-hydroxyacides, les beta-cétoacides, leurs esters (c’est-à-dire les alpha-hydroxyesters, les alpha-cétoesters, les beta-hydroxyesters, les beta-cétoesters), et leurs mélanges. De manière très particulière, ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé est choisi parmi l’acide pyruvique, l’acide lactique, l’acide tartrique, l’acide citrique, l’acide mandélique, l’acide glycolique, l’acide malique, le lactate d’éthyle, le pyruvate d’éthyle, le tartrate de diéthyle, le citrate de triéthyle, le mandelate de méthyle, le glycolate de benzyle, le malate de diéthyle, et les combinaisons d’au moins deux d’entre eux.According to a preferred embodiment, said at least one multifunctionalized acid compound is chosen from hydroxy acids, keto acids, diacids, hydroesters, ketoesters, diesters, and mixtures thereof. And in particular, said at least one multifunctionalized acid compound is chosen from pyruvic acid, lactic acid, tartaric acid, citric acid, mandelic acid, glycolic acid, oxalic acid, malic acid, ethyl lactate, ethyl pyruvate, diethyl tartrate, triethyl citrate, methyl mandelate, benzyl glycolate, diethyl oxalate, diethyl malate, and combinations of at least two of them. Very preferably, said at least one multifunctionalized acid compound is chosen from alpha-hydroxy acids, alpha-keto acids, beta-hydroxy acids, beta-keto acids, their esters (i.e. alpha-hydroxyesters, alpha-ketoesters, beta-hydroxyesters, beta-ketoesters), and mixtures thereof. Very particularly, said at least one multifunctionalized acid compound is chosen from pyruvic acid, lactic acid, tartaric acid, citric acid, mandelic acid, glycolic acid, malic acid, ethyl lactate, ethyl pyruvate, diethyl tartrate, triethyl citrate, methyl mandelate, benzyl glycolate, diethyl malate, and combinations of at least two of them.

Très avantageusement, la composition d’activation comprend une quantité en ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé ajustée de sorte à avoir un ratio molaire acide/métal entre le nombre de moles dudit au moins un composé acide multifonctionnalisé et le nombre de moles dudit au moins un élément métallique du catalyseur supérieur ou égal à 2, de préférence compris entre 2 et 200, de préférence compris entre 2 et 100, préférentiellement compris entre 3 et 60, préférentiellement entre 5 et 40, de manière préférée entre 5 et 30, et de manière très préférée entre 7 et 20.Very advantageously, the activation composition comprises an amount of said at least one multifunctionalized acid compound adjusted so as to have an acid/metal molar ratio between the number of moles of said at least one multifunctionalized acid compound and the number of moles of said at least one metallic element of the catalyst greater than or equal to 2, preferably between 2 and 200, preferably between 2 and 100, preferentially between 3 and 60, preferentially between 5 and 40, preferably between 5 and 30, and very preferably between 7 and 20.

La composition d’activation peut comprendre également un solvant, organique ou aqueux, avantageusement dans lequel ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé est soluble, au moins partiellement de préférence entièrement. Un intérêt à utiliser un solvant dans la composition d’activation est de diluer le composé acide multifonctionnalisé et donc de permettre d’ajuster le ratio molaire acide/métal tout en laissant la possibilité à la composition d’activation de diffuser dans toute la porosité du catalyseur. Un autre avantage est de permettre d’augmenter la gamme des composés possibles ; en effet, des composés acides qui sont par exemple solides notamment dans les conditions ambiantes (typiquement une température de 20°C +/- 5°C et une pression de 0,1 MPa) peuvent ainsi être solubilisés dans le solvant organique ou aqueux utilisé et utilisés comme composés acides multifonctionnalisés. De préférence, la composition d’activation comprend un solvant, organique ou aqueux, préférentiellement au moins 5% poids de solvant, voire au moins 20% poids de solvant, et par exemple jusqu’à 90% poids ou 75% poids de solvant, les pourcentages étant donnés en poids de solvant par rapport au poids total de la composition d’activation.The activation composition may also comprise a solvent, organic or aqueous, advantageously in which said at least one multifunctionalized acid compound is soluble, at least partially, preferably entirely. An advantage of using a solvent in the activation composition is to dilute the multifunctionalized acid compound and therefore to allow the acid/metal molar ratio to be adjusted while allowing the activation composition to diffuse throughout the porosity of the catalyst. Another advantage is to allow the range of possible compounds to be increased; in fact, acid compounds which are, for example, solid, particularly under ambient conditions (typically a temperature of 20°C +/- 5°C and a pressure of 0.1 MPa) can thus be solubilized in the organic or aqueous solvent used and used as multifunctionalized acid compounds. Preferably, the activation composition comprises a solvent, organic or aqueous, preferably at least 5% by weight of solvent, or even at least 20% by weight of solvent, and for example up to 90% by weight or 75% by weight of solvent, the percentages being given by weight of solvent relative to the total weight of the activation composition.

Avantageusement, le solvant de la composition d’activation peut être un solvant organique ou un solvant aqueux.Advantageously, the solvent of the activating composition may be an organic solvent or an aqueous solvent.

Lorsqu’il est présent, le solvant organique comprend, de préférence consiste en, au moins un composé organique et de préférence un composé organique oxygéné ou hydrocarboné, avantageusement dans lequel le composé acide multifonctionnalisé est soluble au moins partiellement. Eventuellement, le solvant organique peut contenir de l’eau, de préférence jusqu’à 20% poids, de manière préférée jusqu’à 10% poids d’eau, par rapport au poids total de solvant organique. Plus particulièrement, le solvant organique est choisi parmi les alcools, les acides carboxyliques monofonctionnels, les éthers, les esters, les cétones, les composés hydrocarbonés, et leurs mélanges. Les alcools qui peuvent être utilisés comme solvant dans la composition d’activation sont préférentiellement des monoalcools ayant entre 1 et 6 atomes de carbone (c’est-à-dire C1-C6), de préférence entre 1 et 4 atomes de carbone (c’est-à-dire C1-C4) et en particulier ayant 1, 2, 3 ou 4 atomes de carbone, en particulier linéaires, ramifiés ou cycliques, avantageusement non-aromatiques. Les alcools qui peuvent être utilisés comme solvant organique sont par exemple choisis parmi le méthanol, l’éthanol, le propanol, l’isopropanol, le butanol, l’isobutanol, le tert-butanol et leurs mélanges. De manière préférée, les acides carboxyliques monofonctionnels qui peuvent être utilisés comme solvant dans la composition d’activation sont préférentiellement des acides carboxyliques ayant entre 2 et 4 atomes de carbone (c’est-à-dire C2-C4), en particulier linéaires, ramifiés ou cycliques, avantageusement non-aromatiques. Les acides carboxyliques monofonctionnels qui peuvent être utilisés comme solvant organique sont par exemple choisis parmi l’acide acétique, l’acide propionique, l’acide butyrique. Les éthers éventuellement utilisés comme solvant dans la composition d’activation sont de préférence des éthers en C4-C8, en particulier linéaires, ramifiés ou cycliques, avantageusement non-aromatiques, par exemple le tétrahydrofurane (THF), l’éther de di-éthyle, l’éther de di-isopropyle. Les esters qui peuvent être utilisés comme solvant dans la composition d’activation sont de préférence les esters d’acide carboxylique en C2-C6, de préférence en C2-C4, et d’alcool en C1-C6, de préférence en C1-C4, en particulier linéaires, ramifiés ou cycliques, avantageusement non-aromatiques, comme l’acétate de méthyle, l’acétate d’éthyle, l’acétate de propyle, l’acétate d’iso-propyle, le propanoate d’éthyle, l'acétoacétate d'éthyle. De manière préférée, les cétones éventuellement utilisées comme solvant dans la composition d’activation sont choisies parmi les dicétones, par exemple l’acétylacétone. Les composés hydrocarbonés qui peuvent être utilisés comme solvant dans la composition d’activation sont préférentiellement des composés hydrocarbonés aliphatiques, cycliques ou aromatiques, ayant entre 5 et 10 atomes de carbone (c’est-à-dire en C5-C10), de préférence entre 6 et 8 atomes de carbone (c’est-à-dire en C6-C8), et en particulier ayant 6, 7 ou 8 atomes de carbone. De manière très préférée, les composés hydrocarbonés qui peuvent être utilisés comme solvant sont choisis parmi les isomères de l’hexane, les isomères de l’heptane, les isomères de l’octane et leurs mélanges. Par exemple, le solvant organique comprend, de préférence consiste en, au moins un composé organique choisi parmi le méthanol, l’éthanol, le propanol, l’isopropanol, le butanol, l’isobutanol, le tert-butanol, l’acide acétique, l’acide propionique, l’acide butyrique, le tétrahydrofurane (THF), l’éther de di-éthyle, l’éther de di-isopropyle, l’acétate de méthyle, l’acétate d’éthyle, l’acétate d’iso-propyle, le propanoate d’éthyle, l’acétylacétone, l’hexane, l’heptane, et leurs mélanges, en particulier parmi le méthanol, l’éthanol, le propanol, l’isopropanol, l’isobutanol, le tert-butanol, l’acide acétique, l’acide propionique, l’acétate d’iso-propyle, l’acétylacétone, l’hexane, l’heptane, et leurs mélanges.When present, the organic solvent comprises, preferably consists of, at least one organic compound and preferably an oxygenated or hydrocarbon organic compound, advantageously in which the multifunctionalized acid compound is at least partially soluble. Optionally, the organic solvent may contain water, preferably up to 20% by weight, more preferably up to 10% by weight of water, relative to the total weight of organic solvent. More particularly, the organic solvent is chosen from alcohols, monofunctional carboxylic acids, ethers, esters, ketones, hydrocarbon compounds, and mixtures thereof. The alcohols which can be used as solvent in the activation composition are preferably monoalcohols having between 1 and 6 carbon atoms (i.e. C1-C6), preferably between 1 and 4 carbon atoms (i.e. C1-C4) and in particular having 1, 2, 3 or 4 carbon atoms, in particular linear, branched or cyclic, advantageously non-aromatic. The alcohols which can be used as organic solvent are for example chosen from methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, tert-butanol and mixtures thereof. Preferably, the monofunctional carboxylic acids which can be used as solvent in the activation composition are preferably carboxylic acids having between 2 and 4 carbon atoms (i.e. C2-C4), in particular linear, branched or cyclic, advantageously non-aromatic. The monofunctional carboxylic acids which can be used as organic solvent are for example chosen from acetic acid, propionic acid, butyric acid. The ethers optionally used as solvent in the activation composition are preferably C4-C8 ethers, in particular linear, branched or cyclic, advantageously non-aromatic, for example tetrahydrofuran (THF), diethyl ether, diisopropyl ether. The esters which can be used as solvent in the activation composition are preferably esters of C2-C6, preferably C2-C4, carboxylic acid and C1-C6, preferably C1-C4 alcohol, in particular linear, branched or cyclic, advantageously non-aromatic, such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, ethyl propanoate, ethyl acetoacetate. Preferably, the ketones optionally used as solvent in the activation composition are chosen from diketones, for example acetylacetone. The hydrocarbon compounds which can be used as solvent in the activation composition are preferably aliphatic, cyclic or aromatic hydrocarbon compounds, having between 5 and 10 carbon atoms (i.e. C5-C10), preferably between 6 and 8 carbon atoms (i.e. C6-C8), and in particular having 6, 7 or 8 carbon atoms. Very preferably, the hydrocarbon compounds which can be used as solvent are chosen from hexane isomers, heptane isomers, octane isomers and mixtures thereof. For example, the organic solvent comprises, preferably consists of, at least one organic compound selected from methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, tert-butanol, acetic acid, propionic acid, butyric acid, tetrahydrofuran (THF), diethyl ether, diisopropyl ether, methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, ethyl propanoate, acetylacetone, hexane, heptane, and mixtures thereof, in particular from methanol, ethanol, propanol, isopropanol, isobutanol, tert-butanol, acetic acid, propionic acid, isopropyl acetate, acetylacetone, hexane, heptane, and mixtures thereof.

Parallèlement, lorsqu’il est présent, le solvant aqueux de la composition d’activation comprend de l’eau, de préférence au moins 25% poids d’eau, de préférence au moins 50% poids d’eau, préférentiellement au moins 90% poids d’eau, de manière préférée au moins 95% poids d’eau, et jusqu’à 100% poids d’eau, les pourcentages étant donnés en poids d’eau par rapport au poids total du solvant aqueux. Le pH du solvant aqueux peut être ajusté, si besoin, de manière à avoir un pH égal à 7 ou inférieur, de manière à éviter tout risque de neutralisation et/ou de précipitation dudit au moins un composé acide multifonctionnalisé.At the same time, when present, the aqueous solvent of the activating composition comprises water, preferably at least 25% by weight of water, preferably at least 50% by weight of water, preferably at least 90% by weight of water, more preferably at least 95% by weight of water, and up to 100% by weight of water, the percentages being given by weight of water relative to the total weight of the aqueous solvent. The pH of the aqueous solvent may be adjusted, if necessary, so as to have a pH equal to 7 or lower, so as to avoid any risk of neutralization and/or precipitation of said at least one multifunctionalized acid compound.

Lorsque le composé acide multifonctionnalisé est un anhydride, une lactone, la composition d’activation comprend de préférence un solvant aqueux ou un solvant organique comprenant au moins un alcool, de préférence au moins 10% poids, préférentiellement au moins 50% poids, d’alcool. Lorsque le composé acide multifonctionnalisé est un ester d’hydroxyacide, de cétoacide ou de polyacide (de préférence diacide ou triacide), la composition d’activation comprend de préférence un solvant aqueux et/ou l’étape c) est avantageusement opérée sous flux gazeux humide, c’est-à-dire sous flux gazeux comprenant au moins 15% volume d’eau, de préférence au moins 20% volume d’eau, voire au moins 25% volume d’eau, par rapport au volume total dudit flux gazeux.When the multifunctionalized acid compound is an anhydride, a lactone, the activation composition preferably comprises an aqueous solvent or an organic solvent comprising at least one alcohol, preferably at least 10% by weight, preferably at least 50% by weight, of alcohol. When the multifunctionalized acid compound is an ester of a hydroxy acid, keto acid or polyacid (preferably diacid or triacid), the activation composition preferably comprises an aqueous solvent and/or step c) is advantageously carried out under a wet gas flow, i.e. under a gas flow comprising at least 15% by volume of water, preferably at least 20% by volume of water, or even at least 25% by volume of water, relative to the total volume of said gas flow.

Optionnellement, la composition d’activation peut comprendre un précurseur métallique d’au moins un élément métallique choisi dans le groupe des éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique, en particulier lorsqu’une ré-imprégnation (i.e. une nouvelle imprégnation de phase active) est nécessaire en particulier lorsque la teneur en ledit au moins un élément métallique du catalyseur à traiter n’est pas suffisante. Ledit précurseur métallique comprend un élément métallique de préférence choisi parmi l’yttrium (Y), le zirconium (Zr), le hafnium (Hf), le niobium (Nb), le tantale (Ta), et leurs mélanges, de préférence parmi le zirconium (Zr), le niobium (Nb), le tantale (Ta), et leurs mélanges, de manière très préférée le tantale. Lorsque la composition d’activation comprend un précurseur métallique, ledit précurseur métallique comprend préférentiellement au moins un élément métallique identique audit moins un élément métallique du catalyseur à traiter.Optionally, the activation composition may comprise a metal precursor of at least one metal element chosen from the group of elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table, in particular when a re-impregnation (i.e. a new active phase impregnation) is necessary in particular when the content of said at least one metal element of the catalyst to be treated is not sufficient. Said metal precursor comprises a metal element preferably chosen from yttrium (Y), zirconium (Zr), hafnium (Hf), niobium (Nb), tantalum (Ta), and mixtures thereof, preferably from zirconium (Zr), niobium (Nb), tantalum (Ta), and mixtures thereof, very preferably tantalum. When the activation composition comprises a metal precursor, said metal precursor preferably comprises at least one metal element identical to said at least one metal element of the catalyst to be treated.

Avantageusement, un précurseur métallique d’au moins un élément métallique choisi parmi les éléments du groupe 3, 4 et/ou 5 du tableau périodique, est tout composé comprenant ledit au moins élément respectivement du groupe 3, 4 et/ou 5, par exemple le tantale, et pouvant libérer cet élément en solution sous forme réactive. Les précurseurs métalliques utilisés sont des composés organiques ou inorganiques comprenant ledit élément métallique du groupe 3, 4 et/ou 5, et qui sont avantageusement solubles ou dilués au moins partiellement dans la composition d’activation, et en particulier dans le solvant lorsqu'il est présent, dans les conditions de température et pression mises en œuvre en particulier lors de l’étape a) et de l’étape b). Les précurseurs métalliques utilisés sont donc ainsi choisis en particulier dans le groupe constitué par les halogénures, les nitrates, les sulfates, les phosphates, les hydroxydes, les carbonates, les carboxylates, les alcoolates, les dicétonates, les amines, le cyclopentadiényle, dudit élément métallique du groupe 3, 4 et/ou 5, et des combinaisons de deux ou plusieurs de ceux-ci. Les précurseurs métalliques utilisés sont plus préférablement choisis dans le groupe constitué par les chlorures, les nitrates, les hydroxydes, les carboxylates, les alcoolates, les dicétonates, dudit élément métallique du groupe 3, 4 et/ou 5, et des combinaisons de deux ou plusieurs de ceux-ci. Les précurseurs de type alcoolate ont par exemple pour formule M(OR)noù M est un élément métallique du groupe n du tableau périodique, n étant un nombre entier égal à 3, 4 ou 5, de préférence M est Ta ou Nb ou Zr, de manière très préférée Ta, et R est un groupement choisi parmi les alkyles tels que les groupements méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, n-butyle, iso-butyle, s-butyle, t-butyle. Les précurseurs de type carboxylate peuvent être des sels mono-, di- ou tri- carboxylates, comme les oxalates, dudit au moins élément métallique choisi parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5. Par exemple, les précurseurs métalliques préférés du tantale sont le pentachlorure de tantale (TaCl5), le pentaéthanoate de tantale (Ta(OC2H5)5ou Ta(OEt)5) et le tétraéthoxide de tantale 2,4 pentadionate (ou tétraéthoxyacétylacétonate de tantale, noté Ta(AcAc)(OEt)4), qui peuvent être utilisés avec la plupart des solvants organiques, ou l’oxalate de tantale ((C2O4)Ta) qui est au moins partiellement soluble dans l’eau. Le précurseur métallique du niobium peut être choisi parmi le pentachlorure de niobium (NbCl5), le pentaéthanoate de niobium (Nb(OC2H5)5ou Nb(OEt)5) qui sont au moins partiellement solubles dans des solvants organiques, et l’oxalate de niobium ((C2O4)Nb) et l’oxalate de niobium et ammonium (C6H4NO12Nb) qui sont au moins partiellement solubles dans l’eau. Le précurseur métallique du zirconium peut être choisi parmi le tétrachlorure de zirconium (ZrCl4) et le tétraéthanoate de zirconium (Zr(OC2H5)4ou Zr(OEt)4).Advantageously, a metallic precursor of at least one metallic element chosen from the elements of group 3, 4 and/or 5 of the periodic table, is any compound comprising said at least one element respectively of group 3, 4 and/or 5, for example tantalum, and capable of releasing this element in solution in reactive form. The metallic precursors used are organic or inorganic compounds comprising said metallic element of group 3, 4 and/or 5, and which are advantageously soluble or diluted at least partially in the activation composition, and in particular in the solvent when it is present, under the temperature and pressure conditions implemented in particular during step a) and step b). The metal precursors used are therefore chosen in particular from the group consisting of halides, nitrates, sulfates, phosphates, hydroxides, carbonates, carboxylates, alcoholates, diketonates, amines, cyclopentadienyl, of said metal element from group 3, 4 and/or 5, and combinations of two or more of these. The metal precursors used are more preferably chosen from the group consisting of chlorides, nitrates, hydroxides, carboxylates, alcoholates, diketonates, of said metal element from group 3, 4 and/or 5, and combinations of two or more of these. The alcoholate type precursors have, for example, the formula M(OR) n where M is a metallic element from group n of the periodic table, n being an integer equal to 3, 4 or 5, preferably M is Ta or Nb or Zr, very preferably Ta, and R is a group chosen from alkyls such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, iso-butyl, s-butyl, t-butyl groups. The carboxylate precursors may be mono-, di- or tri-carboxylate salts, such as oxalates, of said at least one metal element selected from the elements of groups 3, 4 and 5. For example, preferred metal precursors of tantalum are tantalum pentachloride (TaCl 5 ), tantalum pentaethanoate (Ta(OC 2 H 5 ) 5 or Ta(OEt) 5 ) and tantalum tetraethoxide 2,4 pentadionate (or tantalum tetraethoxyacetylacetonate, denoted Ta(AcAc)(OEt) 4 ), which can be used with most organic solvents, or tantalum oxalate ((C 2 O 4 )Ta) which is at least partially soluble in water. The metallic precursor of niobium may be selected from niobium pentachloride (NbCl 5 ), niobium pentaethanoate (Nb(OC 2 H 5 ) 5 or Nb(OEt) 5 ) which are at least partially soluble in organic solvents, and niobium oxalate ((C 2 O 4 )Nb) and niobium ammonium oxalate (C 6 H 4 NO 12 Nb) which are at least partially soluble in water. The metallic precursor of zirconium may be selected from zirconium tetrachloride (ZrCl 4 ) and zirconium tetraethanoate (Zr(OC 2 H 5 ) 4 or Zr(OEt) 4 ).

Lorsque la composition d’activation comprend un précurseur métallique d’au moins un élément métallique choisi dans le groupe des éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique, ledit précurseur métallique est présent de sorte à avoir un ratio molaire métal ajouté/métal présent entre le nombre de moles dudit au moins un élément métallique introduit dans la composition d’activation par ledit précurseur métallique par rapport audit moins un élément métallique du catalyseur compris entre 0,01 et 15,0, de préférence entre 0,05 et 10,0, préférentiellement entre 0,10 à 1,00.When the activation composition comprises a metal precursor of at least one metal element selected from the group of elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table, said metal precursor is present so as to have a molar ratio of added metal/metal present between the number of moles of said at least one metal element introduced into the activation composition by said metal precursor relative to said at least one metal element of the catalyst of between 0.01 and 15.0, preferably between 0.05 and 10.0, preferentially between 0.10 and 1.00.

De préférence, l’étape a) de préparation de la composition d’activation est opérée à une température comprise entre la température ambiante et 80°C, et avantageusement à une pression comprise entre la pression atmosphérique et 10,0 MPa, préférentiellement entre la pression atmosphérique et 3,0 MPa. L’étape a) peut comprendre très avantageusement le mélange dudit au moins un composé acide multifonctionnalisé avec un solvant organique ou aqueux et optionnellement avec ledit précurseur métallique.Preferably, step a) of preparing the activation composition is carried out at a temperature between room temperature and 80°C, and advantageously at a pressure between atmospheric pressure and 10.0 MPa, preferably between atmospheric pressure and 3.0 MPa. Step a) may very advantageously comprise mixing said at least one multifunctionalized acid compound with an organic or aqueous solvent and optionally with said metal precursor.

Le(ou les) composé(s) acide(s) multifonctionnalisé(s), et éventuellement le précurseur métallique, peuvent être dissous, dilués et/ou en suspension avantageusement colloïdale, dans la composition d’activation préparée à l’étape a). Quelle que soit leur forme, le(ou les) composé(s) acide(s) multifonctionnalisé(s) et optionnellement le précurseur métallique sont répartis de façon uniforme dans la composition d’activation à l’issue de l’étape a). La composition d’activation peut alors être dite homogène.The multifunctionalized acid compound(s), and optionally the metal precursor, may be dissolved, diluted and/or in advantageously colloidal suspension, in the activation composition prepared in step a). Whatever their form, the multifunctionalized acid compound(s) and optionally the metal precursor are distributed uniformly in the activation composition at the end of step a). The activation composition may then be said to be homogeneous.

La composition d’activation obtenue à l’issue de l’étape a) de la méthode selon l’invention est avantageusement sous forme liquide.The activation composition obtained at the end of step a) of the method according to the invention is advantageously in liquid form.

b) étape de mise en contactb) contacting step

La méthode d’activation selon l’invention comprend une étape b) de mise en contact de la composition d’activation, avec un catalyseur comprenant au moins un élément métallique choisi dans le groupe des éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique, et une matrice oxyde de préférence à base de silice, c’est-à-dire le catalyseur à traiter, pour obtenir un solide intermédiaire imprégné.The activation method according to the invention comprises a step b) of bringing the activation composition into contact with a catalyst comprising at least one metallic element chosen from the group of elements in groups 3, 4 and 5 of the periodic table, and an oxide matrix preferably based on silica, i.e. the catalyst to be treated, to obtain an impregnated intermediate solid.

La mise en contact à l’étape b) peut être réalisée par toutes méthodes connues de l’homme du métier. Par exemple et de façon non exhaustive, les méthodes dites d’imprégnation à sec, d’imprégnation en excès, CVD (Chemical Vapor Deposition selon le terme anglosaxon qui correspond au dépôt chimique en phase vapeur), CLD (Chemical Liquid Deposition selon le terme anglosaxon qui correspond au dépôt chimique en phase liquide), etc., peuvent être employées.The contacting in step b) can be carried out by any methods known to those skilled in the art. For example, and in a non-exhaustive manner, the methods known as dry impregnation, excess impregnation, CVD (Chemical Vapor Deposition), CLD (Chemical Liquid Deposition), etc., can be used.

L’étape b) est très avantageusement mise en œuvre à une température comprise entre la température ambiante et une température inférieure à 300°C, et de préférence à une pression comprise entre 0,05 et 10,00 MPa.Step b) is very advantageously carried out at a temperature between room temperature and a temperature below 300°C, and preferably at a pressure between 0.05 and 10.00 MPa.

Lors de la mise en contact à l’étape b), la composition d’activation peut être sous forme liquide ou sous forme gazeuse (ou au moins partiellement gazeuse).When contacting in step b), the activation composition may be in liquid form or in gaseous (or at least partially gaseous) form.

Selon un premier mode de réalisation particulier de l’invention, la composition d’activation est sous forme liquide lors de la mise en contact. L’étape b) comprend alors la mise en contact du catalyseur à traiter avec la composition d’activation sous forme liquide, avantageusement à une température comprise entre la température ambiante et 80°C, et de préférence à une pression comprise entre la pression atmosphérique et 10,0 MPa, préférentiellement entre la pression atmosphérique et 3,0 MPa. Selon ce mode de réalisation particulier, la mise en contact du catalyseur à traiter avec la composition d’activation peut être opérée sous flux gazeux, par exemple à un débit supérieur ou égal à 0,1 NL/h/g voire supérieur ou égal à 0,5 NL/h/g (NL/h/ pour normaux litres par heure et par gramme de catalyseur à traiter), sec ou humide ou encore à humidité intermédiaire, de préférence sous flux gazeux humide. Un flux gazeux correspond ici à un flux d’un gaz, inerte ou non, par exemple un flux d’air, un flux d’azote, ou un flux d’un gaz à base d’azote et comprenant de l’oxygène, en particulier moins de 20% volume d’oxygène par rapport au volume total dudit gaz. Le terme sec qui peut qualifier le flux gazeux signifie ici que ledit flux gazeux comprend au plus 1% volume d’eau, de préférence au plus 0,5% volume d’eau, par rapport au volume total dudit flux gazeux. Le terme humide qui peut qualifier le flux gazeux signifie ici que ledit flux gazeux comprend au moins 15% volume d’eau, de préférence au moins 20% volume d’eau, voire au moins 25% volume d’eau, par rapport au volume total dudit flux gazeux. Ainsi, une humidité intermédiaire signifie que le flux gazeux n’est ni sec ni humide, et que sa teneur en eau est entre 0,5% volume et 25% volume d’eau et en particulier entre 1% volume et 15% volume d’eau, par rapport au volume total dudit flux gazeux. Selon ce mode de réalisation particulier, l’étape b) comprend, par exemple, la mise en contact avec le catalyseur à traiter, d’un volume de composition d’activation tel que ledit volume de composition d’activation correspond avantageusement au volume poreux total ou partiel du catalyseur à traiter, ou encore à un volume légèrement supérieur au volume poreux du catalyseur à traiter. Plus particulièrement, le volume de composition d’activation (Vcomposition), mis en contact avec le catalyseur à traiter, correspond avantageusement à un volume égal au volume poreux (Vp) dudit catalyseur à traiter, à plus ou moins 20% volume, préférentiellement plus ou moins 10% volume, c’est-à-dire : Vcomposition= Vp +/- 20% vol., préférentiellement Vcomposition= Vp +/- 10% vol. De préférence, le volume (Vcomposition) de composition d’activation, mis en contact avec le catalyseur à traiter, correspond au volume poreux total ou partiel du catalyseur à traiter, c’est-à-dire à un volume égal au volume poreux (Vp) du catalyseur à traiter, ou à un volume égal à au moins 80% volume, de préférence au moins 90% volume, du volume poreux (Vp) dudit catalyseur à traiter. Selon ce premier mode de réalisation, la composition d’activation issue de l’étape a), qui est sous forme liquide, comprend, de préférence consiste en, ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé, éventuellement au moins un solvant organique ou aqueux, et optionnellement au moins un précurseur métallique.According to a first particular embodiment of the invention, the activation composition is in liquid form when contacting. Step b) then comprises bringing the catalyst to be treated into contact with the activation composition in liquid form, advantageously at a temperature between room temperature and 80°C, and preferably at a pressure between atmospheric pressure and 10.0 MPa, preferably between atmospheric pressure and 3.0 MPa. According to this particular embodiment, the contacting of the catalyst to be treated with the activation composition can be carried out under gas flow, for example at a flow rate greater than or equal to 0.1 NL/h/g or even greater than or equal to 0.5 NL/h/g (NL/h/ for normal liters per hour and per gram of catalyst to be treated), dry or wet or even at intermediate humidity, preferably under wet gas flow. A gas stream here corresponds to a stream of a gas, inert or not, for example an air stream, a nitrogen stream, or a stream of a nitrogen-based gas comprising oxygen, in particular less than 20% by volume of oxygen relative to the total volume of said gas. The dry term which may qualify the gas stream here means that said gas stream comprises at most 1% by volume of water, preferably at most 0.5% by volume of water, relative to the total volume of said gas stream. The wet term which may qualify the gas stream here means that said gas stream comprises at least 15% by volume of water, preferably at least 20% by volume of water, or even at least 25% by volume of water, relative to the total volume of said gas stream. Thus, an intermediate humidity means that the gas flow is neither dry nor wet, and that its water content is between 0.5% volume and 25% volume of water and in particular between 1% volume and 15% volume of water, relative to the total volume of said gas flow. According to this particular embodiment, step b) comprises, for example, bringing into contact with the catalyst to be treated, a volume of activation composition such that said volume of activation composition advantageously corresponds to the total or partial pore volume of the catalyst to be treated, or to a volume slightly greater than the pore volume of the catalyst to be treated. More particularly, the volume of activation composition (V composition ), brought into contact with the catalyst to be treated, advantageously corresponds to a volume equal to the pore volume (Vp) of said catalyst to be treated, to plus or minus 20% volume, preferably plus or minus 10% volume, that is to say: V composition = Vp +/- 20% vol., preferably V composition = Vp +/- 10% vol. Preferably, the volume (V composition ) of activation composition, brought into contact with the catalyst to be treated, corresponds to the total or partial pore volume of the catalyst to be treated, that is to say to a volume equal to the pore volume (Vp) of the catalyst to be treated, or to a volume equal to at least 80% volume, preferably at least 90% volume, of the pore volume (Vp) of said catalyst to be treated. According to this first embodiment, the activation composition resulting from step a), which is in liquid form, comprises, preferably consists of, said at least one multifunctionalized acid compound, optionally at least one organic or aqueous solvent, and optionally at least one metallic precursor.

Selon un deuxième mode de réalisation particulier de l’invention, la composition d’activation est sous forme gazeuse lors de la mise en contact. L’avantage de ce mode de réalisation réside dans le fait que l’activation du catalyseur à traiter peut être mise en œuvrein situdans une unité réactionnelle dont le réacteur ou le lit catalytique qui comprend ledit catalyseur à traiter, en particulier le catalyseur usé à traiter, est hors fonctionnement (c’est-à-dire dans lequel aucune charge à convertir n’est envoyée et donc transformée). Selon ce deuxième mode de réalisation, la composition d’activation issue de l’étape a) comprend, de préférence consiste en, ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé et éventuellement au moins un solvant organique ou aqueux, de préférence aqueux ; elle ne comprend pas de précurseur métallique. Selon ce deuxième mode de réalisation, l’étape b) de la méthode selon l’invention comprend la vaporisation, avantageusement totale, de la composition d’activation préparée à l’étape a), puis la mise en contact par passage (ou balayage) de la composition d’activation vaporisée (c’est-à-dire sous forme gazeuse) sur le catalyseur à traiter, par exemple sur un lit catalytique dudit catalyseur, en particulier situé dans une unité réactionnelle et plus particulièrement sur une ligne hors fonctionnement de ladite unité réactionnelle. Ladite phase de vaporisation de l’étape b), selon ce deuxième mode de réalisation, qui est située en amont de la phase de mise en contact, peut être réalisée à une température supérieure ou égale à 100°C, de préférence supérieure ou égale à 120°C, préférentiellement supérieure ou égale à 130°C, et inférieure à 300°C, de préférence inférieure ou égale à 250°C. Ladite phase de vaporisation de l’étape b), selon ce deuxième mode de réalisation, peut être opérée avantageusement à une pression comprise entre 0,05 et 10,00 MPa, préférentiellement entre 0,05 et 3,00 MPa, de manière préférée entre 0,05 et 1,00 MPa, de manière plus préférée entre 0,08 et 0,40 MPa. La phase de mise en contact de l’étape b), selon ce deuxième mode de réalisation, est avantageusement opérée pendant une durée comprise entre 0,1 et 48 heures, de préférence entre 0,2 et 12 heures, préférentiellement entre 0,5 et 5 heures, à une température supérieure ou égale à 100°C, de préférence supérieure ou égale à 120°C, préférentiellement supérieure ou égale à 130°C, et inférieure à 300°C, de préférence inférieure ou égale à 250°C. Ladite phase de mise en contact de l’étape b), selon ce deuxième mode de réalisation, peut être opérée, avantageusement à une pression comprise entre 0,05 et 10,00 MPa, de préférence entre 0,05 et 3,00 MPa, préférentiellement entre 0,05 et 1,00 MPa, de manière préférée entre 0,08 et 0,40 MPa, et de préférence à une vitesse spatiale comprise entre 0,1 et 10 h-1, préférentiellement 0,2 et 5 h- 1et de manière préférée entre 0,4 et 2 h-1. La vitesse spatiale correspond ici à une vitesse spatiale horaire pondérale (ou WHSV pour Weight Hourly Spaced Velocity selon la terminologie anglosaxonne) et est définie comme le ratio entre le débit massique de composition d’activation vaporisée par rapport à la masse de catalyseur. Selon ce mode de réalisation particulier, les phases de vaporisation et de mise en contact peuvent être opérées sous flux gazeux, par exemple à un débit supérieur ou égal à 0,1 NL/h/g voire supérieur ou égal à 0,5 NL/h/g (NL/h/ pour normaux litres par heure et par gramme de catalyseur à traiter), sec ou humide ou encore à humidité intermédiaire, de préférence sous flux gazeux humide. Un flux gazeux correspond à un flux d’un gaz, inerte ou non, par exemple un flux d’air, un flux d’azote, ou un flux d’un gaz à base d’azote et comprenant de l’oxygène, en particulier moins de 20% volume d’oxygène par rapport au volume total dudit gaz, de préférence un flux gazeux inerte, en particulier un flux d’azote, notamment pour des raisons de sécurité. Les termes « sec », « humide » et « à humidité intermédiaire » ont les mêmes significations que celles définies plus haut pour le premier mode de réalisation selon lequel la composition d’activation est sous forme liquide lors de la mise en contact. Selon ce deuxième mode de réalisation particulier dans lequel la composition d’activation est sous forme gazeuse lors de la mise en contact avec le catalyseur à traiter, les conditions de température et pression, lors des phases de vaporisation et de mise en contact, sont ajustées de sorte à vaporiser et maintenir à l’état gazeux, au moins partiellement, de préférence entièrement, ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé et l’éventuel solvant de la composition d’activation, sans toutefois dégrader ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé et l’éventuel solvant. La vaporisation et la mise en contact de l’étape b) peuvent être réalisées en présence ou non d’un gaz diluant (ou flux gazeux). Par ailleurs, l’homme du métier saura choisir le composé acide multifonctionnalisé adéquate de manière à mettre et à maintenir sous forme gazeuse au moins partiellement, de préférence entièrement, la composition d’activation, et donc ledit composé acide multifonctionnalisé. Selon ce mode de réalisation particulier, le composé acide multifonctionnalisé de la composition d’activation est alors choisi avantageusement de sorte que la pression partielle du composé acide multifonctionnalisé éventuellement dans le gaz diluant, est inférieure ou égale à la pression de vapeur saturante dudit composé acide multifonctionnalisé, à la température de l’étape b) en particulier des phases de vaporisation et de mise en contact de l’étape b).According to a second particular embodiment of the invention, the activation composition is in gaseous form when brought into contact. The advantage of this embodiment lies in the fact that the activation of the catalyst to be treated can be carried out in situ in a reaction unit whose reactor or catalytic bed which comprises said catalyst to be treated, in particular the spent catalyst to be treated, is not operating (i.e. in which no charge to be converted is sent and therefore transformed). According to this second embodiment, the activation composition resulting from step a) comprises, preferably consists of, said at least one multifunctionalized acid compound and optionally at least one organic or aqueous solvent, preferably aqueous; it does not comprise a metal precursor. According to this second embodiment, step b) of the method according to the invention comprises the vaporization, advantageously total, of the activation composition prepared in step a), then the contacting by passage (or sweeping) of the vaporized activation composition (i.e. in gaseous form) on the catalyst to be treated, for example on a catalytic bed of said catalyst, in particular located in a reaction unit and more particularly on a line not in operation of said reaction unit. Said vaporization phase of step b), according to this second embodiment, which is located upstream of the contacting phase, can be carried out at a temperature greater than or equal to 100°C, preferably greater than or equal to 120°C, preferentially greater than or equal to 130°C, and less than 300°C, preferably less than or equal to 250°C. Said vaporization phase of step b), according to this second embodiment, can advantageously be carried out at a pressure of between 0.05 and 10.00 MPa, preferably between 0.05 and 3.00 MPa, preferably between 0.05 and 1.00 MPa, more preferably between 0.08 and 0.40 MPa. The contacting phase of step b), according to this second embodiment, is advantageously carried out for a period of between 0.1 and 48 hours, preferably between 0.2 and 12 hours, preferably between 0.5 and 5 hours, at a temperature greater than or equal to 100°C, preferably greater than or equal to 120°C, preferably greater than or equal to 130°C, and less than 300°C, preferably less than or equal to 250°C. Said contacting phase of step b), according to this second embodiment, can be carried out, advantageously at a pressure of between 0.05 and 10.00 MPa, preferably between 0.05 and 3.00 MPa, preferentially between 0.05 and 1.00 MPa, preferably between 0.08 and 0.40 MPa, and preferably at a space velocity of between 0.1 and 10 h -1 , preferentially 0.2 and 5 h -1 and preferably between 0.4 and 2 h -1 . The space velocity here corresponds to a weight hourly space velocity (or WHSV for Weight Hourly Spaced Velocity according to English terminology) and is defined as the ratio between the mass flow rate of vaporized activation composition relative to the mass of catalyst. According to this particular embodiment, the vaporization and contacting phases can be carried out under gas flow, for example at a flow rate greater than or equal to 0.1 NL/h/g or even greater than or equal to 0.5 NL/h/g (NL/h/ for normal liters per hour and per gram of catalyst to be treated), dry or wet or even at intermediate humidity, preferably under wet gas flow. A gas flow corresponds to a flow of a gas, inert or not, for example an air flow, a nitrogen flow, or a flow of a nitrogen-based gas comprising oxygen, in particular less than 20% by volume of oxygen relative to the total volume of said gas, preferably an inert gas flow, in particular a nitrogen flow, in particular for safety reasons. The terms "dry", "wet" and "at intermediate humidity" have the same meanings as those defined above for the first embodiment according to which the activation composition is in liquid form during contacting. According to this second particular embodiment in which the activation composition is in gaseous form when brought into contact with the catalyst to be treated, the temperature and pressure conditions, during the vaporization and contacting phases, are adjusted so as to vaporize and maintain in the gaseous state, at least partially, preferably entirely, said at least one multifunctionalized acid compound and the possible solvent of the activation composition, without however degrading said at least one multifunctionalized acid compound and the possible solvent. The vaporization and contacting of step b) can be carried out in the presence or absence of a diluting gas (or gas flow). Furthermore, a person skilled in the art will know how to choose the appropriate multifunctionalized acid compound so as to put and maintain in gaseous form at least partially, preferably entirely, the activation composition, and therefore said multifunctionalized acid compound. According to this particular embodiment, the multifunctionalized acid compound of the activation composition is then advantageously chosen so that the partial pressure of the multifunctionalized acid compound, optionally in the diluent gas, is less than or equal to the saturated vapor pressure of said multifunctionalized acid compound, at the temperature of step b), in particular of the vaporization and contacting phases of step b).

Selon ce deuxième mode de réalisation, un excès de composition d’activation peut être vaporisé et peut balayer le catalyseur à traiter, de manière à avoir une quantité totale de composé acide multifonctionnalisé déposé sur le catalyseur à traiter avantageusement telle que le ratio molaire acide/métal entre le nombre de moles dudit au moins un composé acide multifonctionnalisé déposé par rapport au nombre de moles dudit au moins un élément métallique du catalyseur à traiter est supérieur ou égal à 2, de préférence compris entre 2 et 200, de préférence compris entre 2 et 100, préférentiellement compris entre 3 et 60, préférentiellement entre 5 et 40, de manière préférée entre 5 et 30, et de manière très préférée entre 7 et 20. L’excès de la composition d’activation sous forme gazeuse, qui a balayé le réacteur ou lit catalytique contenant le catalyseur à traiter, peut avantageusement être récupéré en sortie du réacteur ou lit catalytique.According to this second embodiment, an excess of activation composition can be vaporized and can sweep the catalyst to be treated, so as to have a total quantity of multifunctionalized acid compound deposited on the catalyst to be treated advantageously such that the acid/metal molar ratio between the number of moles of said at least one multifunctionalized acid compound deposited relative to the number of moles of said at least one metallic element of the catalyst to be treated is greater than or equal to 2, preferably between 2 and 200, preferably between 2 and 100, preferentially between 3 and 60, preferentially between 5 and 40, preferably between 5 and 30, and very preferably between 7 and 20. The excess of the activation composition in gaseous form, which has swept the reactor or catalytic bed containing the catalyst to be treated, can advantageously be recovered at the outlet of the reactor or catalytic bed.

c) étape de traitement thermiquec) heat treatment step

La méthode selon l’invention comprend une étape c) de traitement thermique du solide intermédiaire imprégné obtenu à l’étape b), pour avantageusement obtenir un catalyseur activé.The method according to the invention comprises a step c) of heat treatment of the impregnated intermediate solid obtained in step b), to advantageously obtain an activated catalyst.

Selon l’invention, l’étape c) de traitement thermique met en œuvre au moins une phase d’activation opérée à une température supérieure à 100°C, de préférence supérieure ou égale à 105°C, préférentiellement supérieure ou égale à 110°C, de manière préférée supérieure ou égale à 120°C, de très manière préférée supérieure ou égale à 130°C, et avantageusement inférieure à 300°C, de préférence inférieure ou égale à 250°C. Ladite phase d’activation de l’étape c) est opérée de préférence pendant une durée comprise entre 0,1 et 20 heures, de préférence entre 0,25 et 15 heures, préférentiellement entre 0,5 et 10 heures, de manière préférée entre 1 et 6 heures.According to the invention, the heat treatment step c) implements at least one activation phase carried out at a temperature greater than 100°C, preferably greater than or equal to 105°C, preferentially greater than or equal to 110°C, preferably greater than or equal to 120°C, very preferably greater than or equal to 130°C, and advantageously less than 300°C, preferably less than or equal to 250°C. Said activation phase of step c) is preferably carried out for a duration of between 0.1 and 20 hours, preferably between 0.25 and 15 hours, preferentially between 0.5 and 10 hours, preferably between 1 and 6 hours.

La phase d’activation de l’étape c) peut être mise en œuvre successivement (c’est-à-dire en aval) de l’étape b) en particulier lorsque la composition d’activation est sous forme liquide lors de la mise en contact à l’étape b), ou simultanément à l’étape b) en particulier lorsque la composition d’activation est sous forme gazeuse lors de la mise en contact à l’étape b).The activation phase of step c) can be carried out successively (i.e. downstream) from step b), in particular when the activation composition is in liquid form when contacting in step b), or simultaneously with step b), in particular when the activation composition is in gaseous form when contacting in step b).

La phase d’activation peut être opérée avec un seul palier de température ou peut comprendre plusieurs paliers, de préférence deux ou trois paliers, de températures supérieures à 100°C, de préférence supérieures ou égales à 105°C, préférentiellement supérieures ou égales à 110°C, de manière préférée supérieures ou égales à 120°C, de manière très préférée supérieures ou égales à 130 et avantageusement inférieures à 300°C, de préférence inférieures ou égales à 250°C. Par exemple, la phase d’activation peut comprendre un palier à 150°C suivi d’un palier à 210°C. Chaque palier de température peut durer entre 0,1 et 15 heures, de préférence 0,25 et 10 heures, préférentiellement entre 0,5 et 5 heures. Entre chaque palier de température, la phase d’activation comprend avantageusement une montée en température, en particulier selon une rampe comprise entre 1 et 20 °C/minute, de préférence entre 2 et 10 °C/minute. De préférence, la phase d’activation est opérée à une pression comprise entre 0,05 et 10,0 MPa, préférentiellement entre 0,05 et 3,0 MPa, de manière préférée entre 0,05 et 1,00 MPa, de manière très préférée entre 0,08 et 0,40 MPa.The activation phase may be carried out with a single temperature step or may comprise several steps, preferably two or three steps, of temperatures greater than 100°C, preferably greater than or equal to 105°C, preferably greater than or equal to 110°C, preferably greater than or equal to 120°C, very preferably greater than or equal to 130 and advantageously less than 300°C, preferably less than or equal to 250°C. For example, the activation phase may comprise a step at 150°C followed by a step at 210°C. Each temperature step may last between 0.1 and 15 hours, preferably 0.25 and 10 hours, preferably between 0.5 and 5 hours. Between each temperature level, the activation phase advantageously comprises a rise in temperature, in particular according to a ramp of between 1 and 20°C/minute, preferably between 2 and 10°C/minute. Preferably, the activation phase is carried out at a pressure of between 0.05 and 10.0 MPa, preferably between 0.05 and 3.0 MPa, preferably between 0.05 and 1.00 MPa, very preferably between 0.08 and 0.40 MPa.

Lorsque la mise en contact à l’étape b) est opérée avec la composition d’activation à l’état liquide, la phase d’activation de l’étape c) est opérée de préférence successivement à l’étape b), préférentiellement à une pression inférieure à la pression de vapeur saturante du composé acide multifonctionnalisé utilisé, dans les conditions opératoires de la phase d’activation de l’étape c) en particulier à la température d'opération de la phase d'activation, de manière à conserver ledit composé acide multifonctionnalisé à l’état liquide. Dans ce cas-là, la phase d’activation peut être qualifiée de phase d’activation en voie liquide.When the contacting in step b) is carried out with the activation composition in the liquid state, the activation phase of step c) is preferably carried out successively in step b), preferably at a pressure lower than the saturated vapor pressure of the multifunctionalized acid compound used, under the operating conditions of the activation phase of step c), in particular at the operating temperature of the activation phase, so as to keep said multifunctionalized acid compound in the liquid state. In this case, the activation phase can be described as a liquid activation phase.

Lorsque la mise en contact à l’étape b) est opérée avec la composition d’activation à l’état gazeux, la phase d’activation de l’étape c) est opérée de préférence simultanément à l’étape b) et préférentiellement à une pression supérieure à la pression de vapeur saturante du composé acide multifonctionnalisé utilisé, dans les conditions opératoires de la phase d’activation de l’étape c) en particulier à la température d'opération de la phase d'activation, de manière à conserver ledit composé acide multifonctionnalisé à l’état gazeux. Dans ce cas-là, la phase d’activation peut être qualifiée de phase d’activation en voie gazeuse.When the contacting in step b) is carried out with the activation composition in the gaseous state, the activation phase of step c) is preferably carried out simultaneously with step b) and preferably at a pressure higher than the saturated vapor pressure of the multifunctionalized acid compound used, under the operating conditions of the activation phase of step c), in particular at the operating temperature of the activation phase, so as to keep said multifunctionalized acid compound in the gaseous state. In this case, the activation phase can be described as a gaseous activation phase.

La phase d’activation peut être, en partie ou en totalité, mise en œuvre sous un flux gazeux, par exemple à un débit supérieur ou égal à 0,1 NL/h/g voire supérieur ou égal à 0,5 NL/h/g (NL/h/ pour normaux litres par heure et par gramme de catalyseur à traiter), sec ou humide ou encore à humidité intermédiaire, de préférence sous flux gazeux humide. Un flux gazeux correspond ici à un flux d’un gaz, inerte ou non, par exemple un flux d’air, un flux d’azote, ou un flux d’un gaz à base d’azote et comprenant de l’oxygène, en particulier moins de 20% volume d’oxygène par rapport au volume total dudit gaz. Le terme sec qui peut qualifier le flux gazeux signifie ici que ledit flux gazeux comprend au plus 1% volume d’eau, de préférence au plus 0,5% volume d’eau, par rapport au volume total dudit flux gazeux. Le terme humide qui peut qualifier le flux gazeux signifie ici que ledit flux gazeux comprend au moins 15% volume d’eau, de préférence au moins 20% volume d’eau, voire au moins 25% volume d’eau, par rapport au volume total dudit flux gazeux. Ainsi, une humidité intermédiaire signifie que le flux gazeux n’est ni sec ni humide, et que sa teneur en eau est entre 0,5% volume et 25% volume d’eau et plus particulièrement entre 1% volume et 15% volume d’eau, par rapport au volume total dudit flux gazeux.The activation phase may be carried out, in part or in full, under a gas flow, for example at a flow rate greater than or equal to 0.1 NL/h/g or even greater than or equal to 0.5 NL/h/g (NL/h/ for normal liters per hour and per gram of catalyst to be treated), dry or wet or at intermediate humidity, preferably under a wet gas flow. A gas flow corresponds here to a flow of a gas, inert or not, for example an air flow, a nitrogen flow, or a flow of a nitrogen-based gas comprising oxygen, in particular less than 20% by volume of oxygen relative to the total volume of said gas. The term dry which may qualify the gas flow means here that said gas flow comprises at most 1% by volume of water, preferably at most 0.5% by volume of water, relative to the total volume of said gas flow. The term humid which can qualify the gas flow means here that said gas flow comprises at least 15% volume of water, preferably at least 20% volume of water, or even at least 25% volume of water, relative to the total volume of said gas flow. Thus, an intermediate humidity means that the gas flow is neither dry nor humid, and that its water content is between 0.5% volume and 25% volume of water and more particularly between 1% volume and 15% volume of water, relative to the total volume of said gas flow.

Eventuellement, l’étape c) de traitement thermique met également en œuvre une phase de séchage, en particulier lorsque la mise en contact à l’étape b) est opérée avec la composition d’activation à l’état liquide. Lorsque l’étape c) comprend une phase de séchage, ladite éventuelle phase de séchage est située en amont de la phase d’activation, au cours de laquelle le solvant éventuellement introduit avec la composition d’activation et éventuellement encore présent dans le solide intermédiaire imprégné, en particulier dans le volume poreux et/ou en surface du solide intermédiaire imprégné, peut être au moins partiellement évaporé et avantageusement évacué. De préférence, la phase de séchage est opérée à une température comprise entre 50 et 115°C et de préférence entre 70 et 100°C, pendant une durée comprise entre 1 et 24 heures, avantageusement sous flux gazeux, de préférence sous flux d’air, par exemple à un débit supérieur ou égal à 0,1 NL/h/g voire supérieur ou égal à 0,5 NL/h/g (NL/h/ pour normaux litres par heure et par gramme de catalyseur), sec ou humide ou encore à humidité intermédiaire. Un flux gazeux correspond dans cette phase de séchage, comme dans la phase d’activation, à un flux d’un gaz, inerte ou non, par exemple un flux d’air, un flux d’azote, ou un flux d’un gaz à base d’azote et comprenant de l’oxygène, en particulier au plus 20% volume d’oxygène par rapport au volume total dudit gaz. Les termes « sec », « humide » et « humidité intermédiaire » ont ici les mêmes significations que celles définies ci-dessus pour la phase d’activation.Optionally, heat treatment step c) also implements a drying phase, in particular when the contacting in step b) is carried out with the activation composition in the liquid state. When step c) comprises a drying phase, said optional drying phase is located upstream of the activation phase, during which the solvent possibly introduced with the activation composition and possibly still present in the impregnated intermediate solid, in particular in the pore volume and/or on the surface of the impregnated intermediate solid, can be at least partially evaporated and advantageously removed. Preferably, the drying phase is carried out at a temperature between 50 and 115°C and preferably between 70 and 100°C, for a duration between 1 and 24 hours, advantageously under a gas flow, preferably under an air flow, for example at a flow rate greater than or equal to 0.1 NL/h/g or even greater than or equal to 0.5 NL/h/g (NL/h/ for normal liters per hour and per gram of catalyst), dry or wet or even at intermediate humidity. A gas flow corresponds in this drying phase, as in the activation phase, to a flow of a gas, inert or not, for example an air flow, a nitrogen flow, or a flow of a nitrogen-based gas comprising oxygen, in particular at most 20% by volume of oxygen relative to the total volume of said gas. The terms “dry”, “wet” and “intermediate humidity” have the same meanings here as those defined above for the activation phase.

L’étape c) de traitement thermique qui met en œuvre en particulier ladite phase d’activation permet avantageusement d’obtenir un catalyseur activé dont les performances catalytiques, notamment en termes de sélectivité et de productivité, sont améliorées par rapport à celles du catalyseur initial.Step c) of heat treatment which in particular implements said activation phase advantageously makes it possible to obtain an activated catalyst whose catalytic performances, in particular in terms of selectivity and productivity, are improved compared to those of the initial catalyst.

Eventuellement, la méthode d’activation selon l’invention peut comprendre la répétition des étapes b) de mise en contact et c) de traitement thermique, voire également éventuellement l’étape a) de préparation de la solution. En effet, les étapes b) de mise en contact et c) de traitement thermique, voire également éventuellement l’étape a), peuvent être répétées une à cinq fois, de préférence une ou deux fois, de manière successive, en fonction des performances catalytiques visées pour le catalyseur activé. Dans le cas d’une répétition d’au moins les étapes b) et c), la mise en contact est effectuée entre la composition d’activation et le catalyseur activé obtenu à l’issue de l’étape c) précédente.Optionally, the activation method according to the invention may comprise the repetition of steps b) of contacting and c) of heat treatment, or possibly also step a) of preparing the solution. Indeed, steps b) of contacting and c) of heat treatment, or possibly also step a), may be repeated one to five times, preferably once or twice, successively, depending on the catalytic performances targeted for the activated catalyst. In the case of a repetition of at least steps b) and c), the contacting is carried out between the activation composition and the activated catalyst obtained at the end of the previous step c).

Parallèlement, un catalyseur peut subir une ou plusieurs fois la méthode d’activation selon l’invention tout au long de sa durée de vie.At the same time, a catalyst can undergo the activation method according to the invention one or more times throughout its lifetime.

d) optionnellement une étape de traitement à haute températured) optionally a high temperature treatment step

La méthode d’activation peut comprendre une étape de traitement à haute température du catalyseur activé obtenu à l’issue de l’étape c). Cette étape de traitement à haute température peut être réalisée directement à l’issue de l’étape c) de traitement thermique (ou de l’étape d’) optionnelle de ré-imprégnation) dans la même unité que celle mise en œuvre à l’étape c) et en particulier à l’étape b) et l’étape c), ou ultérieurement en particulier dans une unité catalytique par exemple dans une unité de conversion d’une charge comprenant de l’éthanol en butadiène.The activation method may comprise a high-temperature treatment step of the activated catalyst obtained at the end of step c). This high-temperature treatment step may be carried out directly at the end of step c) of heat treatment (or of the optional re-impregnation step d) in the same unit as that implemented in step c) and in particular in step b) and step c), or subsequently in particular in a catalytic unit, for example in a unit for converting a feedstock comprising ethanol into butadiene.

L’étape d) de traitement à haute température correspond avantageusement à une phase de calcination ou pyrolyse du catalyseur activé, de manière à éliminer le carbone du catalyseur activé en particulier introduit pendant l’étape b) du procédé selon l’invention. De préférence, lorsqu’elle est réalisée, l’étape d) est opérée sous flux gazeux, de préférence sous flux d’un gaz comprenant de l'oxygène, par exemple sous flux d’air, ou sous flux d’azote, et préférentiellement sous flux gazeux sec, c’est-à-dire sous un flux gazeux contenant au plus 1% volume d’eau, de préférence au plus 0,5% volume d’eau. Très avantageusement, , l’étape d) est opérée à une température supérieure ou égale à 300°C, de préférence comprise entre 350 et 700°C, de préférence entre 450 et 600°C, pendant une durée comprise entre 1 et 6 heures et de préférence comprise entre 2 et 4 heures.Step d) of high temperature treatment advantageously corresponds to a phase of calcination or pyrolysis of the activated catalyst, so as to eliminate the carbon from the activated catalyst in particular introduced during step b) of the process according to the invention. Preferably, when carried out, step d) is carried out under a gas flow, preferably under a flow of a gas comprising oxygen, for example under a flow of air, or under a flow of nitrogen, and preferably under a dry gas flow, that is to say under a gas flow containing at most 1% by volume of water, preferably at most 0.5% by volume of water. Very advantageously, step d) is carried out at a temperature greater than or equal to 300°C, preferably between 350 and 700°C, preferably between 450 and 600°C, for a duration of between 1 and 6 hours and preferably between 2 and 4 hours.

d’) optionnellement une étape de ré-imprégnationd) optionally a re-impregnation step

La méthode d’activation peut optionnellement comprendre une étape de ré-imprégnation, en particulier lorsque le catalyseur à traiter ne comprend pas une teneur suffisante en élément métallique, par exemple en Ta, Nb et/ou Zn. L’objectif d’une telle étape d’) optionnelle est d’introduire à nouveau au moins un élément métallique choisi parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique, de manière à atteindre la teneur visée en ledit élément métallique dans le catalyseur activé final. De préférence, ledit au moins élément métallique éventuellement introduit lors de cette étape optionnelle de ré-imprégnation est avantageusement identique audit au moins un élément métallique du catalyseur initial.The activation method may optionally comprise a re-impregnation step, in particular when the catalyst to be treated does not comprise a sufficient content of metallic element, for example Ta, Nb and/or Zn. The objective of such an optional step is to reintroduce at least one metallic element chosen from the elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table, so as to achieve the targeted content of said metallic element in the final activated catalyst. Preferably, said at least one metallic element possibly introduced during this optional re-impregnation step is advantageously identical to said at least one metallic element of the initial catalyst.

L’étape de ré-imprégnation est avantageusement réalisée par mise en contact du catalyseur initial ou du catalyseur activé obtenu à l’issue de l’étape c) de traitement thermique avec une solution d’imprégnation qui comprend un précurseur métallique d’au moins un élément métallique choisi dans les éléments des groupes 3, 4, 5 du tableau périodique, de préférence identique audit au moins un élément métallique du catalyseur initial.The re-impregnation step is advantageously carried out by bringing the initial catalyst or the activated catalyst obtained at the end of heat treatment step c) into contact with an impregnation solution which comprises a metallic precursor of at least one metallic element chosen from the elements of groups 3, 4, 5 of the periodic table, preferably identical to said at least one metallic element of the initial catalyst.

Lorsque la méthode d’activation comprend une telle étape optionnelle, ladite étape d’) de ré-imprégnation peut être mise en œuvre :When the activation method includes such an optional step, said re-impregnation step can be implemented:

- simultanément aux étapes a) et b) dans le cas où l’étape b) de mise en contact de la méthode d’activation est réalisée en voie liquide, c’est-à-dire lorsque la composition d’activation est sous forme liquide lors de la mise en contact de l’étape b). Dans ce cas, la solution d’imprégnation correspond à la composition d’activation qui comprend un précurseur métallique d’au moins un élément métallique ; ou- simultaneously with steps a) and b) in the case where step b) of contacting the activation method is carried out in a liquid way, i.e. when the activation composition is in liquid form during the contacting of step b). In this case, the impregnation solution corresponds to the activation composition which comprises a metallic precursor of at least one metallic element; or

- en aval de l’étape c) de traitement thermique, et de préférence en amont d’une éventuelle étape d) de traitement à haute température, quelle que soit la forme liquide ou gazeuse de la composition d’activation lors de la mise en contact de l’étape b).- downstream of step c) of heat treatment, and preferably upstream of a possible step d) of high temperature treatment, whatever the liquid or gaseous form of the activation composition during contact in step b).

Avantageusement, la solution d’imprégnation comprend un précurseur métallique d’au moins un élément métallique choisi dans le groupe des éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique, éventuellement un additif d’imprégnation qui peut être un composé identique audit au moins un composé acide multifontionnalisé de la composition d’activation ou différent, et éventuellement un solvant organique ou aqueux qui peut être identique au solvant éventuel de la composition d’activation. Ledit précurseur métallique ainsi que l’additif d’imprégnation sont choisis de sorte à être au moins partiellement, de préférence entièrement, solubilisés/dilués dans la solution d’imprégnation et en particulier dans l’éventuel solvant organique ou aqueux.Advantageously, the impregnation solution comprises a metallic precursor of at least one metallic element chosen from the group of elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table, optionally an impregnation additive which may be a compound identical to said at least one multifunctionalized acid compound of the activation composition or different, and optionally an organic or aqueous solvent which may be identical to the optional solvent of the activation composition. Said metallic precursor as well as the impregnation additive are chosen so as to be at least partially, preferably entirely, solubilized/diluted in the impregnation solution and in particular in the optional organic or aqueous solvent.

Ledit précurseur métallique comprend avantageusement un élément métallique de préférence choisi parmi l’yttrium (Y), le zirconium (Zr), le hafnium (Hf), le niobium (Nb), le tantale (Ta), et leurs mélanges, de préférence parmi le zirconium (Zr), le niobium (Nb), le tantale (Ta), et leurs mélanges, de manière très préférée le tantale. Préférentiellement, ledit précurseur métallique comprend au moins un élément métallique identique audit moins un élément métallique du catalyseur à traiter.Said metallic precursor advantageously comprises a metallic element preferably chosen from yttrium (Y), zirconium (Zr), hafnium (Hf), niobium (Nb), tantalum (Ta), and mixtures thereof, preferably from zirconium (Zr), niobium (Nb), tantalum (Ta), and mixtures thereof, very preferably tantalum. Preferably, said metallic precursor comprises at least one metallic element identical to said at least one metallic element of the catalyst to be treated.

Avantageusement, un précurseur métallique d’au moins un élément métallique choisi parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique est tout composé comprenant ledit au moins élément métallique et pouvant libérer cet élément en solution sous forme réactive. Les précurseurs métalliques utilisés sont des composés organiques ou inorganiques comprenant ledit au moins un élément métallique du groupe 3, 4 et/ou 5, et qui sont avantageusement solubles au moins partiellement, de préférence entièrement, dans la solution d’imprégnation, et en particulier dans le solvant organique ou aqueux lorsqu'il est présent, dans les conditions de température et pression mises en œuvre lors de l’étape optionnelle de ré-imprégnation. Les précurseurs métalliques utilisés sont donc ainsi choisis en particulier dans le groupe constitué par les halogénures, les nitrates, les sulfates, les phosphates, les hydroxydes, les carbonates, les carboxylates, les alcoolates, les dicétonates, les amines, le cyclopentadiényle, dudit élément métallique du groupe 3, 4 et/ou 5, et des combinaisons de deux ou plusieurs de ceux-ci. Les précurseurs métalliques utilisés sont plus préférablement choisis dans le groupe constitué par les chlorures, les nitrates, les hydroxydes, les carboxylates, les alcoolates, les dicétonates, dudit élément métallique du groupe 3, 4 et/ou 5, et des combinaisons de deux ou plusieurs de ceux-ci. Les précurseurs de type alcoolate ont par exemple pour formule M(OR)noù M est un élément métallique du groupe n du tableau périodique, n étant un nombre entier égal à 3, 4 ou 5, de préférence M est Ta ou Nb ou Zr, de manière très préférée Ta, et R est un groupement choisi parmi les alkyles tels que les groupements méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, n-butyle, isobutyle, s-butyle, t-butyle. Les précurseurs de type carboxylate peuvent être des sels mono-, di- ou tri- carboxylates, comme les oxalates, dudit au moins élément métallique choisi parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5. Par exemple, les précurseurs métalliques préférés du tantale sont le pentachlorure de tantale (TaCl5), le pentaéthanoate de tantale (Ta(OC2H5)5ou Ta(OEt)5) et le tétraéthoxide de tantale 2,4 pentadionate (ou tétraéthoxyacétylacétonate de tantale, noté Ta(AcAc)(OEt)4), qui peuvent être utilisés avec la plupart des solvants organiques, ou l’oxalate de tantale ((C2O4)Ta) qui est au moins partiellement soluble dans l’eau. Le précurseur métallique du niobium peut être choisi parmi le pentachlorure de niobium (NbCl5), le pentaéthanoate de niobium (Nb(OC2H5)5ou Nb(OEt)5) qui sont au moins partiellement solubles dans des solvants organiques, et l’oxalate de niobium ((C2O4)Nb) et l’oxalate de niobium et ammonium (C6H4NO12Nb) qui sont au moins partiellement solubles dans l’eau. Le précurseur métallique du zirconium peut être choisi parmi le tétrachlorure de zirconium (ZrCl4) et le tétraéthanoate de zirconium (Zr(OC2H5)4ou Zr(OEt)4).Advantageously, a metallic precursor of at least one metallic element chosen from the elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table is any compound comprising said at least one metallic element and capable of releasing this element in solution in reactive form. The metallic precursors used are organic or inorganic compounds comprising said at least one metallic element of group 3, 4 and/or 5, and which are advantageously soluble at least partially, preferably entirely, in the impregnation solution, and in particular in the organic or aqueous solvent when it is present, under the temperature and pressure conditions implemented during the optional re-impregnation step. The metal precursors used are therefore chosen in particular from the group consisting of halides, nitrates, sulfates, phosphates, hydroxides, carbonates, carboxylates, alcoholates, diketonates, amines, cyclopentadienyl, of said metal element from group 3, 4 and/or 5, and combinations of two or more of these. The metal precursors used are more preferably chosen from the group consisting of chlorides, nitrates, hydroxides, carboxylates, alcoholates, diketonates, of said metal element from group 3, 4 and/or 5, and combinations of two or more of these. The alcoholate type precursors have, for example, the formula M(OR) n where M is a metallic element from group n of the periodic table, n being an integer equal to 3, 4 or 5, preferably M is Ta or Nb or Zr, very preferably Ta, and R is a group chosen from alkyls such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl groups. The carboxylate precursors may be mono-, di- or tri-carboxylate salts, such as oxalates, of said at least one metal element selected from the elements of groups 3, 4 and 5. For example, preferred metal precursors of tantalum are tantalum pentachloride (TaCl 5 ), tantalum pentaethanoate (Ta(OC 2 H 5 ) 5 or Ta(OEt) 5 ) and tantalum tetraethoxide 2,4 pentadionate (or tantalum tetraethoxyacetylacetonate, denoted Ta(AcAc)(OEt) 4 ), which can be used with most organic solvents, or tantalum oxalate ((C 2 O 4 )Ta) which is at least partially soluble in water. The metallic precursor of niobium may be selected from niobium pentachloride (NbCl 5 ), niobium pentaethanoate (Nb(OC 2 H 5 ) 5 or Nb(OEt) 5 ) which are at least partially soluble in organic solvents, and niobium oxalate ((C 2 O 4 )Nb) and niobium ammonium oxalate (C 6 H 4 NO 12 Nb) which are at least partially soluble in water. The metallic precursor of zirconium may be selected from zirconium tetrachloride (ZrCl 4 ) and zirconium tetraethanoate (Zr(OC 2 H 5 ) 4 or Zr(OEt) 4 ).

De préférence, le précurseur métallique d’au moins un élément du groupe 3, 4 et/ou 5 est présent dans la solution d’imprégnation de sorte à avoir un ratio molaire métal ajouté/métal présent entre le nombre de moles dudit au moins un élément métallique introduit dans la solution d’imprégnation par ledit précurseur métallique par rapport audit moins un élément métallique du catalyseur à traiter ou activé compris entre 0,01 et 15,0, de préférence entre 0,05 et 10,0, préférentiellement entre 0,10 à 1,00.Preferably, the metal precursor of at least one element from group 3, 4 and/or 5 is present in the impregnation solution so as to have a molar ratio of added metal/metal present between the number of moles of said at least one metal element introduced into the impregnation solution by said metal precursor relative to said at least one metal element of the catalyst to be treated or activated of between 0.01 and 15.0, preferably between 0.05 and 10.0, preferentially between 0.10 and 1.00.

La solution d’imprégnation peut comprendre en outre un additif d’imprégnation. L’additif d’imprégnation peut être un composé organique choisi parmi les cétones multifonctionnalisées, telles que les dicétones ou hydroxy-cétones (comme l’acétylacétone, ou acétoïne), les acides carboxyliques monofonctionnels, les acides multifonctionnalisés tels que les hydroxyacides, les cétoacides, les polyacides (par exemple diacides et triacides), leurs anhydrides, leurs esters, et leurs mélanges. De manière très particulière, l’additif d’imprégnation est un acide multifonctionnalisé et plus particulièrement identique audit au moins un composé acide multifonctionnalisé de la composition d’activation.The impregnation solution may further comprise an impregnation additive. The impregnation additive may be an organic compound selected from multifunctionalized ketones, such as diketones or hydroxy-ketones (such as acetylacetone, or acetoin), monofunctional carboxylic acids, multifunctionalized acids such as hydroxy acids, keto acids, polyacids (for example diacids and triacids), their anhydrides, their esters, and their mixtures. In a very particular manner, the impregnation additive is a multifunctionalized acid and more particularly identical to said at least one multifunctionalized acid compound of the activation composition.

Le précurseur métallique d’au moins un élément du groupe 3, 4 et/ou 5 et le(ou les) additif(s) acide(s) multifonctionnalisé(s) d’imprégnation sont présents dans la solution d’imprégnation dans des quantités telles que le ratio molaire (additif/métal ajouté) du nombre de moles d’additif(s) acide(s) multifonctionnalisé(s) d’imprégnation par rapport au nombre de moles du ou des élément(s) métallique(s), apporté(s) par le précurseur métallique est supérieur ou égal à 1, de préférence supérieur ou égal à 2, préférentiellement entre 2 et 50, de manière préférée entre 5 et 25.The metal precursor of at least one element from group 3, 4 and/or 5 and the multifunctionalized acid impregnation additive(s) are present in the impregnation solution in quantities such that the molar ratio (additive/metal added) of the number of moles of multifunctionalized acid impregnation additive(s) relative to the number of moles of the metal element(s) provided by the metal precursor is greater than or equal to 1, preferably greater than or equal to 2, preferentially between 2 and 50, more preferably between 5 and 25.

L’étape de ré-imprégnation, lorsqu’elle est intégrée à la méthode selon l’invention, est très avantageusement opérée dans des conditions de température et pression telles que la solution d’imprégnation soit sous forme liquide. De préférence, l’étape de ré-imprégnation est opérée à une température comprise entre la température ambiante et 80°C, et à une pression comprise entre la pression atmosphérique et 10,0 MPa, préférentiellement entre la pression atmosphérique et 3,0 MPa.The re-impregnation step, when integrated into the method according to the invention, is very advantageously carried out under temperature and pressure conditions such that the impregnation solution is in liquid form. Preferably, the re-impregnation step is carried out at a temperature between room temperature and 80°C, and at a pressure between atmospheric pressure and 10.0 MPa, preferably between atmospheric pressure and 3.0 MPa.

Selon un premier mode de réalisation, l’étape de ré-imprégnation comprend la mise en contact de la solution d’imprégnation avec le catalyseur initial, en particulier lors de l’étape b) de la méthode selon l’invention. Selon ce mode de réalisation, la solution d’imprégnation correspond à la composition d'activation qui comprend alors au moins un précurseur métallique dudit au moins un élément métallique choisi parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique, l’additif d’imprégnation étant le composé acide multifonctionnel de ladite composition d’activation. Dans ce premier mode de réalisation, la mise en contact de la solution d’imprégnation avec le catalyseur initial est réalisée à l’étape b) et en voie liquide, c’est-à-dire que la composition d’activation est sous forme liquide lors de la mise en contact de l’étape b).According to a first embodiment, the re-impregnation step comprises bringing the impregnation solution into contact with the initial catalyst, in particular during step b) of the method according to the invention. According to this embodiment, the impregnation solution corresponds to the activation composition which then comprises at least one metallic precursor of said at least one metallic element chosen from the elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table, the impregnation additive being the multifunctional acid compound of said activation composition. In this first embodiment, bringing the impregnation solution into contact with the initial catalyst is carried out in step b) and in a liquid way, that is to say that the activation composition is in liquid form during the contacting in step b).

Selon un deuxième mode de réalisation, l’étape de ré-imprégnation comprend la mise en contact de la solution d’imprégnation avec le catalyseur activé obtenu à l’issue de l’étape c). Selon ce deuxième mode de réalisation, l’étape de ré-imprégnation est alors mise en œuvre en aval de l’étape c). Selon ce mode de réalisation, l’étape de ré-imprégnation comprend la mise en contact de la solution d’imprégnation avec le catalyseur activé issu de l’étape c), suivie avantageusement par un séchage de préférence opéré à une température entre 50 et 200°C, de préférence entre 80 et 150°C, pendant une durée comprise entre 1 et 24 heures, avantageusement sous flux gazeux, de préférence sous flux d’air ou sous flux d’azote, puis éventuellement une calcination qui est avantageusement opérée sous flux gazeux comprenant de l’oxygène et/ou de l’azote, par exemple sous flux d’air ou sous flux d’azote, de préférence sec, à une température supérieure à 300°C, de préférence entre 350 et 700°C, de préférence entre 450 et 600°C, pendant une durée comprise entre 1 et 6 heures et de préférence entre 2 et 4 heures.According to a second embodiment, the re-impregnation step comprises bringing the impregnation solution into contact with the activated catalyst obtained at the end of step c). According to this second embodiment, the re-impregnation step is then carried out downstream of step c). According to this embodiment, the re-impregnation step comprises bringing the impregnation solution into contact with the activated catalyst from step c), advantageously followed by drying preferably carried out at a temperature between 50 and 200°C, preferably between 80 and 150°C, for a period of between 1 and 24 hours, advantageously under a gas flow, preferably under an air flow or under a nitrogen flow, then optionally calcination which is advantageously carried out under a gas flow comprising oxygen and/or nitrogen, for example under an air flow or under a nitrogen flow, preferably dry, at a temperature above 300°C, preferably between 350 and 700°C, preferably between 450 and 600°C, for a period of between 1 and 6 hours and preferably between 2 and 4 hours.

La méthode selon l’invention permet ainsi d’obtenir avantageusement un catalyseur activé, c’est-à-dire un catalyseur comprenant au moins un élément métallique hétérogène, comprenant au moins un élément métallique du groupe 3, 4 et/ou 5 du tableau périodique, de manière très préférée du tantale, déposé sur un support (ou matrice oxyde) en particulier à base de silice, et dont les performances catalytiques, en particulier en termes de sélectivité et de productivité, notamment lors de la réaction de conversion en butadiène d’une charge comprenant de l’éthanol, sont améliorées de manière significative (c’est-à-dire au-delà de l’incertitude des mesures), par rapport à celles du catalyseur initial à traiter. La méthode selon l’invention permet donc l’activation ou la réactivation (i.e. la réjuvénation) de catalyseurs hétérogènes de manière simple et économique, pour obtenir des catalyseurs avec des performances satisfaisantes, notamment en termes de sélectivité et de productivité et plus particulièrement lors de la conversion d’une charge comprenant de l’éthanol en butadiène.The method according to the invention thus makes it possible to advantageously obtain an activated catalyst, i.e. a catalyst comprising at least one heterogeneous metallic element, comprising at least one metallic element from group 3, 4 and/or 5 of the periodic table, very preferably tantalum, deposited on a support (or oxide matrix) in particular based on silica, and whose catalytic performances, in particular in terms of selectivity and productivity, in particular during the reaction for converting a feedstock comprising ethanol into butadiene, are significantly improved (i.e. beyond the uncertainty of the measurements), compared to those of the initial catalyst to be treated. The method according to the invention therefore allows the activation or reactivation (i.e. rejuvenation) of heterogeneous catalysts in a simple and economical manner, to obtain catalysts with satisfactory performances, in particular in terms of selectivity and productivity and more particularly during the conversion of a feedstock comprising ethanol into butadiene.

Les exemples qui suivent illustrent l'invention, en particulier des modes de réalisation particuliers de l’invention, sans en limiter la portée.The following examples illustrate the invention, in particular particular embodiments of the invention, without limiting its scope.

ExemplesExamples

Des catalyseurs usés (provenant d’une unité réactionnelle pour convertir une charge contenant de l’éthanol et de l’acétaldéhyde en butadiène), contenant 3% poids de tantale sur de la silice, sont réactivés selon les procédés décrits dans l’exemple 1. Les catalyseurs usés et activés sont testés dans les mêmes conditions dans une unité de test catalytique pour convertir en butadiène une charge comprenant de l’éthanol et de l’acétaldéhyde, comme décrit dans l’exemple 2.Spent catalysts (from a reaction unit for converting a feedstock containing ethanol and acetaldehyde into butadiene), containing 3% by weight of tantalum on silica, are reactivated according to the methods described in Example 1. The spent and activated catalysts are tested under the same conditions in a catalytic test unit for converting a feedstock comprising ethanol and acetaldehyde into butadiene, as described in Example 2.

Exemple 1 : Ré-activation de catalyseurs à 3% Ta / SiOExample 1: Reactivation of 3% Ta/SiO catalysts 22

Pour chacun des catalyseurs (ré)activés, la méthode d’activation est la suivante :For each of the (re)activated catalysts, the activation method is as follows:

Un catalyseur à 3% poids de tantale sur des billes de silice (le pourcentage de tantale étant donné en poids d’élément tantale par rapport au poids des billes de silice) est récupéré en sortie d’une unité de conversion d’une charge contenant de l’éthanol et de l’acétaldéhyde en butadiène. Avant déchargement, le catalyseur a subi une étape de décokage par combustion contrôlée (régénération). Il est appelé catalyseur usé (catalyseur A) et présente une teneur en carbone inférieure à 2% poids (par rapport au poids total du catalyseur A usé).A catalyst with 3% by weight of tantalum on silica beads (the percentage of tantalum being given by weight of tantalum element relative to the weight of the silica beads) is recovered at the outlet of a unit for converting a feedstock containing ethanol and acetaldehyde into butadiene. Before unloading, the catalyst underwent a controlled combustion decoking step (regeneration). It is called spent catalyst (catalyst A) and has a carbon content of less than 2% by weight (relative to the total weight of spent catalyst A).

Pour chaque catalyseur, une solution de réjuvénation comprenant un solvant et un additif, en particulier un composé acide multifonctionnalisé, est préparée, à température ambiante et pression atmosphérique. Pour le catalyseur B, la solution de réjuvénation ne comprend qu’un solvant, à température ambiante et pression atmosphérique. Lorsque la solution de réjuvénation comprend un additif, en particulier un composé acide multifonctionnalisé, ledit additif est mélangé avec le solvant choisi. La solution de réjuvénation est ensuite mise en contact avec le catalyseur usé (catalyseur A), i) sous forme liquide ou ii) sous forme gazeuse.For each catalyst, a rejuvenation solution comprising a solvent and an additive, in particular a multifunctionalized acid compound, is prepared, at room temperature and atmospheric pressure. For catalyst B, the rejuvenation solution comprises only a solvent, at room temperature and atmospheric pressure. When the rejuvenation solution comprises an additive, in particular a multifunctionalized acid compound, said additive is mixed with the chosen solvent. The rejuvenation solution is then brought into contact with the spent catalyst (catalyst A), i) in liquid form or ii) in gaseous form.

i) Voie liquide, mode opératoire utilisé lorsque la solution de réjuvénation est sous forme liquide lors de la mise en contact :i) Liquid route, operating method used when the rejuvenation solution is in liquid form when brought into contact:

Dans ce mode de réalisation, la solution de réjuvénation, qui est sous forme liquide, est mise en contact avec le catalyseur usé (catalyseur A), à température ambiante et pression atmosphérique. Le volume utilisé de solution de réjuvénation liquide est proportionnel au volume poreux du catalyseur usé et est ajouté au goutte à goutte au catalyseur usé jusqu'à observer une mouillabilité de la surface de ce dernier (imprégnation à sec). Le solide est alors laissé à maturer durant 0,5 à 53 heures. Le solide subit enfin un traitement thermique selon le protocole A, B, C ou D comme décrit dans le tableau 1.In this embodiment, the rejuvenation solution, which is in liquid form, is brought into contact with the spent catalyst (catalyst A), at room temperature and atmospheric pressure. The volume of liquid rejuvenation solution used is proportional to the pore volume of the spent catalyst and is added dropwise to the spent catalyst until wettability of the surface of the latter is observed (dry impregnation). The solid is then left to mature for 0.5 to 53 hours. The solid finally undergoes a heat treatment according to protocol A, B, C or D as described in Table 1.

paliers de températuretemperature levels protocole Aprotocol A protocole Bprotocol B protocole CC protocol 100°C100°C 16 heures sous air à 20% d’humidité relative16 hours in air at 20% relative humidity 16 heures sous air sec16 hours in dry air 16 heures sous air sec16 hours in dry air 150°C150°C 4 heures sous air à 20% d’humidité relative4 hours in air at 20% relative humidity 4 heures sous air à 25% d’humidité relative4 hours in air at 25% relative humidity -- 210°C210°C 2 heures sous air à 20% d’humidité relative2 hours in air at 20% relative humidity 2 heures sous air sec2 hours in dry air 4 heures sous air à 25% d’humidité relative, puis
2 heures sous air sec
4 hours in air at 25% relative humidity, then
2 hours in dry air

Les protocoles A, B, C et D de traitement thermique comprennent chacun une phase de séchage, suivie d’une phase d’activation.Heat treatment protocols A, B, C and D each include a drying phase, followed by an activation phase.

Les différents catalyseurs préparés, selon la voie liquide, sont présentés dans le Tableau 2.The different catalysts prepared, according to the liquid route, are presented in Table 2.

CatalyseurCatalyst Selon l’inventionAccording to the invention SolvantSolvent Composé acideAcidic compound Protocole thermiqueThermal protocol acide/Ta (mol/mol)acid/Ta (mol/mol) AHAS nonNo -- -- -- -- BB nonNo acétylacétoneacetylacetone ------ AHAS ------ CC nonNo acétylacétoneacetylacetone phénolphenol CC 1515 DD ouiYes acétylacétoneacetylacetone acide lactiquelactic acid BB 33 EE ouiYes acétylacétoneacetylacetone acide lactiquelactic acid BB 77 FF ouiYes acétylacétoneacetylacetone acide lactiquelactic acid BB 1515 GG ouiYes acétylacétoneacetylacetone acide lactiquelactic acid CC 1515 HH ouiYes éthanolethanol acide lactiquelactic acid BB 1515 II acétylacétoneacetylacetone acide lactiquelactic acid AHAS 77 JI ouiYes acétylacétoneacetylacetone acide mandéliquemandelic acid AHAS 77 KK ouiYes acétylacétoneacetylacetone acide salicyliquesalicylic acid AHAS 77 LL ouiYes acétylacétoneacetylacetone acide 3-hydroxybenzoïque3-hydroxybenzoic acid AHAS 77 MM ouiYes acétylacétoneacetylacetone tartrate de diéthylediethyl tartrate AHAS 77 NN ouiYes acétylacétoneacetylacetone phtalate de dioctyledioctyl phthalate AHAS 77 OO ouiYes acétylacétoneacetylacetone acide glutariqueglutaric acid AHAS 77 PP ouiYes acétylacétoneacetylacetone éthylcyclopentanone-2-carboxylateethylcyclopentanone-2-carboxylate AHAS 77 QQ ouiYes acétylacétoneacetylacetone δ-valérolactoneδ-valerolactone AHAS 77

ii) Voie gazeuse, mode opératoire utilisé lorsque la solution de réjuvénation est sous forme gazeuse lors de la mise en contact :ii) Gaseous route, operating method used when the rejuvenation solution is in gaseous form when brought into contact:

Dans ce mode de réalisation, la solution de réjuvénation préparée, entièrement vaporisée sous un débit de flux d’azote équivalent à 2 NL/h/gcatalyseur, est passée sur le catalyseur usé, pendant 2 heures. Cette mise en contact est opérée une température de 190°C, 210°C, 230°C ou 300°C, à une pression de 0,1 MPa et à une vitesse spatiale de 2 h-1.In this embodiment, the prepared rejuvenation solution, completely vaporized under a nitrogen flow rate equivalent to 2 NL/h/g catalyst , is passed over the used catalyst for 2 hours. This contact is carried out at a temperature of 190°C, 210°C, 230°C or 300°C, at a pressure of 0.1 MPa and at a space velocity of 2 h -1 .

Le solide obtenu subit enfin un stripage sous N2pendant 2 heures puis un traitement thermique sous air jusqu’à 470°C.The solid obtained finally undergoes stripping under N2 for 2 hours then heat treatment in air up to 470°C.

Les différents catalyseurs préparés, selon la voie gazeuse, sont présentés dans le Tableau 3.The different catalysts prepared, according to the gaseous route, are presented in Table 3.

CatalyseurCatalyst Selon l’inventionAccording to the invention Composition d’activationActivation composition acide / Ta (mol/mol)acid / Ta (mol/mol) Durée
(heure)
Duration
(hour)
débit N2 (NL/h/gcatalyseur)N2 flow rate (NL/h/g catalyst ) Température d’activation (°C)Activation temperature (°C)
AHAS nonNo -- -- -- -- -- B’B’ ouiYes lactate d’éthyle / eau 50/50 (pds/pds)ethyl lactate / water 50/50 (wt/wt) 102102 22 22 210210 C’It ouiYes Acide lactique / eau 90/10 (pds/pds)Lactic acid / water 90/10 (wt/wt) 134134 22 22 210210 D’From ouiYes Acide lactique / eau 50/50 (pds/pds)Lactic acid / water 50/50 (wt/wt) 134134 22 22 210210 E’E' ouiYes Acide pyruvique / eau 90/10 (pds/pds)Pyruvic acid / water 90/10 (wt/wt) 137137 22 22 210210 F’F’ ouiYes lactate d’éthyle / eau 50/50 (pds/pds)ethyl lactate / water 50/50 (wt/wt) 102102 22 22 190190 G’G’ ouiYes lactate d’éthyle / eau 50/50 (pds/pds)ethyl lactate / water 50/50 (wt/wt) 102102 22 22 230230 H’H’ nonNo lactate d’éthyle / eau 50/50 (pds/pds)ethyl lactate / water 50/50 (wt/wt) 102102 22 22 300300 I’I’ ouiYes lactate d’éthyle / eau 50/50 (pds/pds)ethyl lactate / water 50/50 (wt/wt) 102102 22 0,50.5 210210

Exemple 2 : Utilisation des catalyseurs pour convertir une charge éthanol-acétaldéhyde en butadièneExample 2: Use of catalysts to convert an ethanol-acetaldehyde feedstock into butadiene

Description de l'unité de test catalytiqueDescription of the catalytic test unit

Le réacteur utilisé consiste en un tube en acier inoxydable de 20 cm de long et de 10 mm de diamètre. Le réacteur est d'abord chargé avec du carborundum puis avec le catalyseur dilué dans du carborundum et enfin avec du carborundum. Le carborundum est inerte vis-à-vis de la charge et n'influe pas sur les résultats catalytiques ; il permet de positionner le catalyseur dans la zone isotherme du réacteur et de limiter les risques de problèmes de transfert de chaleur et de matière, Ia température du réacteur est contrôlée avec un four tubulaire à trois zones de chauffe.The reactor used consists of a 20 cm long, 10 mm diameter stainless steel tube. The reactor is first charged with carborundum, then with the catalyst diluted in carborundum, and finally with carborundum. Carborundum is inert to the charge and does not affect the catalytic results; it allows the catalyst to be positioned in the isothermal zone of the reactor and limits the risk of heat and mass transfer problems. The reactor temperature is controlled with a three-zone heating tube furnace.

La charge liquide (mélange d'éthanol et d'acétaldéhyde) est injectée via une pompe HPLC à double piston. Le flux liquide est vaporisé dans les lignes chauffées par un traceur avant d'entrer dans le réacteur et est homogénéisé par le passage dans un mélangeur statique.The liquid feed (ethanol and acetaldehyde mixture) is injected via a dual-piston HPLC pump. The liquid stream is vaporized in the tracer-heated lines before entering the reactor and is homogenized by passing through a static mixer.

En sortie de réacteur, les produits formés lors de la réaction sont maintenus en phase vapeur pour être analysés en ligne par chromatographie gazeuse (colonne capillaire PONA) pour permettre l'identification la plus précise des centaines de produits formés.At the reactor outlet, the products formed during the reaction are kept in the vapor phase to be analyzed online by gas chromatography (PONA capillary column) to allow the most precise identification of the hundreds of products formed.

Le catalyseur est calcinéin situdans le réacteur de l’unité catalytique, sous air sec à 550°C pendant 4 heures puis est placé sous azote à la température de test pendant 1 heure.The catalyst is calcined in situ in the reactor of the catalytic unit, under dry air at 550°C for 4 hours then placed under nitrogen at the test temperature for 1 hour.

Pour chaque test, le ratio Ethanol/Acétaldéhyde de la charge est fixé à 2,6 (mol/mol), la température à 350°C et la pression à 0,15 MPa.For each test, the Ethanol/Acetaldehyde ratio of the feed is set at 2.6 (mol/mol), the temperature at 350°C and the pressure at 0.15 MPa.

Pour chaque catalyseur testé, la valeur de productivité carbone est mesurée à iso-débit de charge (pph constante de 250g/gTa/h, soit une vitesse spatiale 7,5 h-1) tandis que la mesure de sélectivité en butadiène est déterminée à iso-conversion (conversion de charge à 40%). La productivité carbone (qui s’exprime généralement en % poids/poids par heure) correspond au débit massique de butadiène (en g/h), mesuré en sortie de réacteur, par unité de masse d’élément Ta, pour une pph de la charge 250 g/gTa/h. La sélectivité en butadiène (qui s’exprime en % poids/poids) mesurée est une sélectivité carbone et correspond au débit de butadiène mesuré en sortie de réacteur par rapport à la somme des débits des produits carbonés formés (l’éthanol et l’acétaldéhyde non convertis ne sont pas pris en compte dans le calcul de la sélectivité).For each catalyst tested, the carbon productivity value is measured at iso-feed rate (constant pph of 250g/gTa/h, i.e. a space velocity of 7.5 h -1 ) while the butadiene selectivity measurement is determined at iso-conversion (feed conversion at 40%). The carbon productivity (which is generally expressed in % weight/weight per hour) corresponds to the mass flow rate of butadiene (in g/h), measured at the reactor outlet, per unit mass of Ta element, for a pph of the feed of 250 g/gTa/h. The butadiene selectivity (which is expressed in % weight/weight) measured is a carbon selectivity and corresponds to the butadiene flow rate measured at the reactor outlet relative to the sum of the flow rates of the carbon products formed (unconverted ethanol and acetaldehyde are not taken into account in the selectivity calculation).

Les résultats catalytiques sont présentés dans le Tableau 3 et le Tableau 4. Ils sont exprimés sous forme d’écart de sélectivité en butadiène du catalyseur testé par rapport à la sélectivité en butadiène du catalyseur A usé (i.e. écart de sélectivité = [sélectivité obtenue avec le catalyseur testé] – [sélectivité obtenue avec le catalyseur A], exprimé en point ou % poids/poids) et sous forme de gain relatif en productivité carbone exprimé relativement à la productivité mesurée pour le catalyseur A (i.e. gain en productivité = 100 x ([productivité obtenue avec le catalyseur testé] – [productivité obtenue avec le catalyseur A]) / [productivité obtenue avec le catalyseur A], exprimé en % poids/poids). Les incertitudes des résultats, basées sur l’incertitude des mesures, sont respectivement de : 1,2% poids/poids pour l’écart de sélectivité et de 10% pour le gain relatif en productivité carbone.The catalytic results are presented in Table 3 and Table 4. They are expressed as the difference in butadiene selectivity of the tested catalyst compared to the butadiene selectivity of the spent catalyst A (i.e., selectivity difference = [selectivity obtained with the tested catalyst] – [selectivity obtained with catalyst A], expressed in points or % weight/weight) and as a relative gain in carbon productivity expressed relative to the productivity measured for catalyst A (i.e., productivity gain = 100 x ([productivity obtained with the tested catalyst] – [productivity obtained with catalyst A]) / [productivity obtained with catalyst A], expressed in % weight/weight). The uncertainties of the results, based on the uncertainty of the measurements, are respectively: 1.2% weight/weight for the selectivity difference and 10% for the relative gain in carbon productivity.

Cataly-seur testéCatalyst tested Selon l’inventionAccording to the invention solvantsolvent Composé acideAcidic compound Acide/Ta (mol/mol)Acid/Ta (mol/mol) Protocole activationActivation protocol Ecart de sélectivité (% pds/pds)Selectivity difference (% wt/wt) Gain en productivité (%) Productivity gain (%) AHAS NonNo 00 00 BB nonNo acétylacétoneacetylacetone ------ -- AHAS +0,4+0.4 +9+9 CC NonNo acetylacetoneacetylacetone phénolphenol 1515 CC +0,5+0.5 +9+9 DD OuiYes acetylacetoneacetylacetone acide lactiquelactic acid 33 BB +1,8+1.8 +40+40 EE OuiYes acetylacetoneacetylacetone acide lactiquelactic acid 77 BB +3,4+3.4 +40+40 FF OuiYes acetylacetoneacetylacetone acide lactiquelactic acid 1515 BB +2,9+2.9 +31+31 GG OuiYes acetylacetoneacetylacetone acide lactiquelactic acid 1515 CC +4,1+4.1 +53+53 HH OuiYes éthanolethanol acide lactiquelactic acid 1515 BB +2,7+2.7 +28+28 II ouiYes acétylacétoneacetylacetone acide lactiquelactic acid 77 AHAS +3,4+3.4 +41+41 JI ouiYes acétylacétoneacetylacetone acide mandéliquemandelic acid 77 AHAS +3,2+3.2 +38+38 KK ouiYes acétylacétoneacetylacetone acide salicyliquesalicylic acid 77 AHAS +3,7+3.7 +35+35 LL ouiYes acétylacétoneacetylacetone acide 3-hydroxyben-zoïque3-hydroxybenzoic acid 77 AHAS +3,8+3.8 +31+31 MM ouiYes acétylacétoneacetylacetone tartrate de diéthylediethyl tartrate 77 AHAS +2,7+2.7 +39+39 NN ouiYes acétylacétoneacetylacetone phtalate de dioctyledioctyl phthalate 77 AHAS +2,1+2.1 +35+35 OO OuiYes acétylacétoneacetylacetone acide glutariqueglutaric acid 77 AHAS +2,4+2.4 +27+27 PP OuiYes acétylacétoneacetylacetone éthylcyclo-pentanone-2-carboxylateethylcyclo-pentanone-2-carboxylate 77 AHAS +1,7+1.7 +26+26 QQ ouiYes acétylacétoneacetylacetone δ-valérolactoneδ-valerolactone 77 AHAS +1,0+1.0 +17+17

Catalyseur testéCatalyst tested Selon inventionAccording to invention Composition d’activationActivation composition acide/Ta (mole / mole)acid/Ta (mole / mole) débit N2 (NL/h/g)N2 flow rate (NL/h/g) Tempéra-ture activation (°C)Activation temperature (°C) Ecart de sélectivité
(% pds/pds)
Selectivity gap
(% wt/wt)
Gain en productivité
(%)
Productivity gain
(%)
AHAS NonNo -- -- -- 00 00 B’B’ ouiYes lactate d’éthyle / eau 50/50 pds/pdsethyl lactate / water 50/50 wt/wt 102102 22 210210 +1,7+1.7 +36%+36% C’It ouiYes Acide lactique / eau 90/10 pds/pdsLactic acid / water 90/10 wt/wt 134134 22 210210 +2,2+2.2 +44%+44% D’From ouiYes Acide lactique / eau 50/50 pds/pdsLactic acid / water 50/50 wt/wt 134134 22 210210 +2,7+2.7 +49%+49% E’E' ouiYes Acide pyruvique / eau 90/10 pds/pdsPyruvic acid / water 90/10 wt/wt 137137 22 210210 +2,2+2.2 +35%+35% F’F’ ouiYes lactate d’éthyle / eau 50/50 pds/pdsethyl lactate / water 50/50 wt/wt 102102 22 190190 +2,2+2.2 +33%+33% G’G’ ouiYes lactate d’éthyle / eau 50/50 pds/pdsethyl lactate / water 50/50 wt/wt 102102 22 230230 +1,7+1.7 +30%+30% H’H’ nonNo lactate d’éthyle / eau 50/50 pds/pdsethyl lactate / water 50/50 wt/wt 102102 22 300300 +0,4+0.4 +16%+16% I’I’ ouiYes lactate d’éthyle / eau 50/50 pds/pdsethyl lactate / water 50/50 wt/wt 102102 0,50.5 210210 +3,2+3.2 +57%+57%

Le tableau 3 et le tableau 4 montrent que la sélectivité en butadiène et la productivité carbone sont significativement améliorées, lorsque la réaction de conversion d’une charge éthanol-acétaldéhyde est mise en œuvre en présence d’un catalyseur réjuvéné, conforme à l’invention, c’est-à-dire réactivé en présence d’un composé acide multifonctionnalisé et à une température de la phase d’activation supérieure à 100°C et inférieure à 300°C, par rapport à une conversion en présence du catalyseur usé A initial (catalyseur A) ou d’un catalyseur non conforme à l’invention (catalyseurs B, C).Table 3 and Table 4 show that the butadiene selectivity and the carbon productivity are significantly improved when the conversion reaction of an ethanol-acetaldehyde feedstock is carried out in the presence of a rejuvenated catalyst, in accordance with the invention, i.e. reactivated in the presence of a multifunctionalized acid compound and at an activation phase temperature greater than 100°C and less than 300°C, compared to a conversion in the presence of the initial spent catalyst A (catalyst A) or a catalyst not in accordance with the invention (catalysts B, C).

Claims (15)

Méthode d’activation d’un catalyseur comprenant au moins un élément métallique choisi parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique, et une matrice oxyde, ladite méthode comprenant :
a) une étape de préparation d’une composition d'activation comprenant :
au moins un composé acide multifonctionnalisé, en quantité telle que la composition d’activation présente un ratio molaire acide/métal entre le nombre de moles dudit au moins un composé acide multifonctionnalisé et le nombre de moles dudit au un moins élément métallique du catalyseur supérieur ou égal à 2 ;
b) une étape de mise en contact de la composition d'activation préparée à l’étape a) avec ledit catalyseur, pour obtenir un solide intermédiaire imprégné,
c) une étape de traitement thermique du solide intermédiaire imprégné obtenu à l’étape b) mettant en œuvre une phase d’activation opérée à une température supérieure à 100°C et inférieure à 300°C.
Method for activating a catalyst comprising at least one metallic element chosen from the elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table, and an oxide matrix, said method comprising:
a) a step of preparing an activation composition comprising:
at least one multifunctionalized acid compound, in an amount such that the activation composition has an acid/metal molar ratio between the number of moles of said at least one multifunctionalized acid compound and the number of moles of said at least one metallic element of the catalyst greater than or equal to 2;
b) a step of bringing the activation composition prepared in step a) into contact with said catalyst, to obtain an impregnated intermediate solid,
c) a step of heat treatment of the impregnated intermediate solid obtained in step b) implementing an activation phase carried out at a temperature above 100°C and below 300°C.
Méthode selon la revendication 1, dans laquelle le catalyseur comprend au moins un élément métallique choisi parmi l’yttrium, le zirconium, le hafnium, le niobium, le tantale et leurs mélanges, de préférence parmi le tantale, le niobium, le zirconium et leurs mélanges, préférentiellement l’élément tantale, et une matrice oxyde à base de silice.Method according to claim 1, wherein the catalyst comprises at least one metallic element chosen from yttrium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum and their mixtures, preferably from tantalum, niobium, zirconium and their mixtures, preferentially the element tantalum, and a silica-based oxide matrix. Méthode selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé est choisi parmi les hydroxyacides, les cétoacides, les polyacides, leurs anhydrides, leurs esters, les lactones, et leurs mélanges, de préférence parmi l’acide pyruvique, l’acide lactique, l’acide tartrique, l’acide malique, l’acide citrique, l’acide oxalique, l’acide glycolique, l’acide salicylique, l’acide mandélique, l’acide phénylglyoxylique, l’acide glutarique, l’acide succinique, l’acide lévulinique, l’acide maléique, leurs esters tels que le citrate de triéthyle, le glycolate de benzyle, le lactate d’éthyle, le pyruvate d’éthyle, le tartrate de diéthyle, le salicylate de méthyle, le mandate de méthyle, le lévulinate d’éthyle, le malate de diéthyle, l’oxalate de diéthyle, le succinate de diéthyle, le malonate de diéthyle, l’acétoacétate d’éthyle, le pyruvate d’éthyle, le glutarate de diéthyle, la gamma-valérolactone, la delta-valérolactone, et les combinaisons d’au moins deux d’entre eux.Method according to claim 1 or 2, wherein said at least one multifunctionalized acid compound is selected from hydroxy acids, keto acids, polyacids, their anhydrides, their esters, lactones, and mixtures thereof, preferably from pyruvic acid, lactic acid, tartaric acid, malic acid, citric acid, oxalic acid, glycolic acid, salicylic acid, mandelic acid, phenylglyoxylic acid, glutaric acid, succinic acid, levulinic acid, maleic acid, their esters such as triethyl citrate, benzyl glycolate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, diethyl tartrate, methyl salicylate, methyl mandelate, ethyl levulinate, diethyl malate, diethyl oxalate, diethyl succinate, diethyl malonate, ethyl acetoacetate, ethyl pyruvate, diethyl glutarate, gamma-valerolactone, delta-valerolactone, and combinations of two or more of these. Méthode selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle ledit au moins un composé acide multifonctionnalisé est choisi parmi les hydroxyacides, les cétoacides, les diacides, les hydroesters, les cétoesters, les diesters, et leurs mélanges, en particulier parmi l’acide pyruvique, l’acide lactique, l’acide tartrique, l’acide citrique, l’acide mandélique, l’acide glycolique, l’acide oxalique, l’acide malique, le lactate d’éthyle, le pyruvate d’éthyle, le tartrate de diéthyle, le citrate de triéthyle, le mandelate de méthyle, le glucolate de benzyle, l’oxalate de diéthyle, le malate de diéthyle, et les combinaisons d’au moins deux d’entre eux.Method according to one of claims 1 to 3, wherein said at least one multifunctionalized acid compound is chosen from hydroxy acids, keto acids, diacids, hydroesters, ketoesters, diesters, and mixtures thereof, in particular from pyruvic acid, lactic acid, tartaric acid, citric acid, mandelic acid, glycolic acid, oxalic acid, malic acid, ethyl lactate, ethyl pyruvate, diethyl tartrate, triethyl citrate, methyl mandelate, benzyl glucolate, diethyl oxalate, diethyl malate, and combinations of at least two of them. Méthode selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle le ratio molaire acide/métal dans l’étape b) est compris entre 2 et 200, de préférence entre 2 et 100, de préférence compris entre 3 et 60, préférentiellement entre 5 et 40, de manière préférée entre 5 et 30, et de manière très préférée entre 7 et 20.Method according to one of claims 1 to 4, in which the acid/metal molar ratio in step b) is between 2 and 200, preferably between 2 and 100, preferably between 3 and 60, preferentially between 5 and 40, preferably between 5 and 30, and very preferably between 7 and 20. Méthode selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle la composition d'activation comprend un solvant organique ou aqueux.A method according to any one of claims 1 to 5, wherein the activating composition comprises an organic or aqueous solvent. Méthode selon la revendication 6, dans laquelle le solvant organique comprend au moins un composé organique choisi parmi les alcools, les acides carboxyliques monofonctionnalisés, les éthers, les esters, les cétones, les composés hydrocarbonés, et leurs mélanges, et en particulier parmi le méthanol, l’éthanol, le propanol, l’isopropanol, l’isobutanol, le tert-butanol, l’acide acétique, l’acide propionique, l’acétate d’iso-propyle, l’acétylacétone, l’hexane, l’heptane, et leurs mélanges.Method according to claim 6, wherein the organic solvent comprises at least one organic compound chosen from alcohols, monofunctionalized carboxylic acids, ethers, esters, ketones, hydrocarbon compounds, and mixtures thereof, and in particular from methanol, ethanol, propanol, isopropanol, isobutanol, tert-butanol, acetic acid, propionic acid, isopropyl acetate, acetylacetone, hexane, heptane, and mixtures thereof. Méthode selon la revendication 6, dans laquelle le solvant aqueux comprend au moins 50% poids d’eau, préférentiellement au moins 90% poids d’eau, de manière préférée au moins 95% poids d’eau, et jusqu’à 100% poids d’eau, les pourcentages étant donnés en poids d’eau par rapport au poids total du solvant aqueux.Method according to claim 6, wherein the aqueous solvent comprises at least 50% by weight of water, preferably at least 90% by weight of water, more preferably at least 95% by weight of water, and up to 100% by weight of water, the percentages being given by weight of water relative to the total weight of the aqueous solvent. Méthode selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle la phase d’activation de l’étape c) est opérée à une température supérieure ou égale à 105°C, préférentiellement supérieure ou égale à 110°C, de manière préférée supérieure ou égale à 120°C, de manière très préférée supérieure ou égale à 130°C et de préférence inférieure à 250°C.Method according to one of claims 1 to 8, in which the activation phase of step c) is carried out at a temperature greater than or equal to 105°C, preferably greater than or equal to 110°C, preferably greater than or equal to 120°C, very preferably greater than or equal to 130°C and preferably less than 250°C. Méthode selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle l’étape c) comprend une phase de séchage en amont de la phase d’activation, la phase de séchage étant de préférence opérée à une température comprise entre 50 et 115°C, de préférence entre 70 et 100°C, pendant une durée comprise entre 1 et 24 heures, préférentiellement sous flux gazeux.Method according to one of claims 1 to 9, in which step c) comprises a drying phase upstream of the activation phase, the drying phase preferably being carried out at a temperature between 50 and 115°C, preferably between 70 and 100°C, for a duration between 1 and 24 hours, preferably under gas flow. Méthode selon l’une des revendications 1 à 10, comprenant une étape d) de traitement à haute température, en aval de l’étape c), opérée sous flux gazeux, à une température supérieure ou égale à 300°C, de préférence comprise entre 350 et 700°C, de préférence entre 450 et 600°C, pendant une durée comprise entre 1 et 6 heures.Method according to one of claims 1 to 10, comprising a step d) of high temperature treatment, downstream of step c), carried out under gas flow, at a temperature greater than or equal to 300°C, preferably between 350 and 700°C, preferably between 450 and 600°C, for a duration of between 1 and 6 hours. Méthode selon l’une des revendications 1 à 11, dans laquelle la composition d'activation est sous forme liquide ou au moins partiellement sous forme gazeuse lors de la mise en contact à l’étape b).Method according to one of claims 1 to 11, in which the activation composition is in liquid form or at least partially in gaseous form during contact in step b). Méthode selon l’une des revendications 1 à 12, dans laquelle le catalyseur mis en contact avec la composition d’activation est un catalyseur usé et utilisé préalablement pour convertir une charge comprenant de l’éthanol en butadiène.Method according to one of claims 1 to 12, in which the catalyst brought into contact with the activating composition is a spent catalyst previously used to convert a feedstock comprising ethanol into butadiene. Méthode selon l’une des revendications 1 à 13, comprenant une étape de ré-imprégnation, par mise en contact du catalyseur initial ou du catalyseur activé obtenu à l’issue de l’étape c) de traitement thermique, avec une solution d’imprégnation comprenant au moins un précurseur métallique d’au moins un élément métallique choisi dans le groupe des éléments du groupe 3, du groupe 4 et du groupe 5 du tableau périodique.Method according to one of claims 1 to 13, comprising a re-impregnation step, by bringing the initial catalyst or the activated catalyst obtained at the end of step c) of heat treatment into contact with an impregnation solution comprising at least one metallic precursor of at least one metallic element chosen from the group of elements of group 3, group 4 and group 5 of the periodic table. Méthode selon la revendication 14, comprenant une étape de ré-imprégnation par mise en contact d’une solution d’imprégnation avec le catalyseur initial et dans laquelle la solution d’imprégnation correspond à la composition d'activation, la composition d’activation comprenant alors en outre au moins un précurseur métallique dudit au moins un élément métallique choisi parmi les éléments des groupes 3, 4 et 5 du tableau périodique.Method according to claim 14, comprising a re-impregnation step by bringing an impregnation solution into contact with the initial catalyst and in which the impregnation solution corresponds to the activation composition, the activation composition then further comprising at least one metallic precursor of said at least one metallic element chosen from the elements of groups 3, 4 and 5 of the periodic table.
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