L'hydrodésulfuration, également connu sous
le HDS, est un processus dans lequel le soufre est retiré de pétrole brut et
dérivés du pétrole matière première pour l'industrie pétrochimique, en la
combinant avec l'hydrogène pour former du sulfure d'hydrogène (H2S). Le pétrole
brut est supposé avoir formé au cours de millions d'années à partir des couches
de plancton mort sur le fond marin. Comme le soufre est présent dans tous les
êtres vivants, il y a un résidu de soufre dans l'huile, sous la forme de sulfures
et les composés organiques soufrés tels que les thiols et les thiophènes. Ces
composés sont considérés comme indésirables.
Lorsque l'huile de pétrole ou de produits
contenant des composés soufrés sont brûlés, le soufre est oxydé en dioxyde de
soufre (SO2), un polluant qui peut causer des problèmes respiratoires et est un
contributeur majeur à la pluie acide. La combustion de combustibles fossiles
est la principale source de pollution par le SO2. Hydrodésulfuration est devenu
de plus en plus importante suite à l'adoption, dans de nombreux pays, de
nouvelles réglementations concernant les niveaux de soufre dans les produits
pétroliers afin de réduire les émissions de SO2. En conséquence, les
raffineries de pétrole ont généralement une unité HDS. Un autre problème avec
le soufre dans l'huile, c'est qu'il peut réduire l'efficacité des catalyseurs
utilisés pour convertir les matières premières en produits pétroliers autres.
Soufre dans l'essence affecte également les convertisseurs catalytiques dans
les voitures. Il ne nécessite que de très faibles niveaux pour produire cet
effet, qui est connu comme un "empoisonnement" du catalyseur.
Dans le procédé d'hydrodésulfuration, d'un
mélange du matériau à base de pétrole brut et de gaz d'hydrogène est chauffé à
300-400 ° C et sous une pression de pompage pouvant atteindre 130 atmosphères
dans un réacteur d'hydrodésulfuration. Ici, le mélange passe par-dessus un
catalyseur qui rompt les liaisons carbone-soufre, permettant le soufre à réagir
avec l'hydrogène pour former de l'hydrogène sulfuré. Il y a un certain nombre
de catalyseurs d'hydrodésulfuration, mais la plus couramment utilisée consiste
à sulfure de molybdène, qui contient du cobalt sur une base d'oxyde
d'aluminium. L'H2S sort du réacteur, avec un excès d'hydrogène, et dans une
unité de traitement où elle est séparée, ce qui permet l'hydrogène à recycler
dans le processus. Plusieurs cycles peuvent être nécessaires pour réduire la
teneur en soufre au niveau requis
Le sulfure d'hydrogène produit par HDS est
converti en soufre élémentaire par une procédure appelée Processus de Noël -
les raffineries ont généralement une unité Claus à cet effet. Une grande partie
de la teneur en soufre récupéré de cette manière est utilisé dans la production
d'acide sulfurique. Bien que les dépôts de soufre sont encore minées,
aujourd'hui la production de soufre est plus de pétrole via le HDS et les processus
Claus.