Brevet FR2956040A1 — publié le 20110812

DOMAINE DE L'INVENTION Le domaine de l'invention est celui des réacteurs de laboratoire mettant en oeuvre une réaction en phase liquide ou une réaction en phase gaz-liquide catalysée par un solide dispersé au sein du réacteur sous forme de lit de particules. Lorsque la phase gaz est une phase réactionnelle, cela signifie que le processus réactionnel est en concurrence avec le processus de dissolution du constituant gazeux dans la phase liquide. Les réacteurs du domaine ont généralement des volumes de l'ordre de quelques dizaines de cm3, voire de 100 ou 200 cm3. Dans la suite du texte, on parlera de réacteur d'étude ou de laboratoire pour désigner les réacteurs appartenant à cette gamme de taille. Les réactions étudiées peuvent être des réactions catalytiques liquide ou gaz-liquide, le catalyseur étant divisé sous la forme de petites particules de forme quelconque. Typiquement, la taille, ou plus précisément le diamètre équivalent, des particules de catalyseur est de l'ordre de quelques millimètres et de manière générale compris entre 0,5 et 4 mm, et préférentiellement compris entre 1 et 3 mm. On appelle diamètre équivalent (ou diamètre de Sauter) le diamètre correspondant au rapport surface sur volume des particules de catalyseur. Lorsque la vitesse réactionnelle est rapide, la vitesse de transfert du réactif gazeux dans la phase liquide peut limiter la vitesse globale du processus. L'homme du métier parle alors de limitation par le transfert de matière de la phase gaz vers la phase liquide. Parmi les réactions entrant dans cette catégorie, on peut citer les réactions d'hydrogénation totale ou sélective, d'hydrodésulfuration (HDS), d'hydrotraitement (HDT), de déazotation (HDN) et toutes les réactions d'hydrogénations sélectives qui nécessitent une première étape de dissolution de l'hydrogène gazeux au sein de la phase liquide. On peut également étudier les réactions de synthèse Fischer Tropsch et les réactions d'estérification. Le réacteur lui-même est souvent un réacteur à lit fixe dans lequel les fluides gazeux et liquide peuvent s'écouler à co-courant vers le haut ou vers le bas, ou à contre-courant. Dans ce dernier cas, le gaz est en général ascendant et le liquide descendant. L'Homme du métier caractérise les différents régimes d'écoulement possibles en parlant d'écoulement à bulle lorsque le gaz s'écoule à l'état de bulle, ou de régime ruisselant lorsque le liquide forme un film autour des particules de catalyseur, ou encore de régime pistonné lorsque des tranches de gaz et de liquide se succèdent. Le domaine de l'invention est donc celui des réacteurs de laboratoire permettant la prise en compte de phénomènes de limitation au transfert de matière, pour des réactions liquide ou gaz-liquide dans lesquelles le catalyseur se trouve sous forme de particules de diamètre équivalent compris entre 0,5 et 4 mm, ce catalyseur pouvant avoir une forme quelconque, en particulier 1 sphérique ou extrudé ou encore en forme de lobes. On parle alors de catalyseur multilobé, par exemple de catalyseur trilobé. ART ANTERIEUR De manière générale, dans le domaine des réacteurs de laboratoire, il est intéressant de réduire la taille des équipements de test catalytique. Ceci permet en effet de réduire la taille des équipements de test catalytique. Ceci permet, en effet, de réduire les quantités de catalyseur à fabriquer pour un test, et de réduire les quantités de charge nécessaires pour réaliser les essais d'où la possibilité de faire plus de tests avec une même charge de référence sans avoir à refaire les points de calage, ce qui peut avoir une incidence positive sur les aspects sécurité et coût. Afin de rester représentatif, la réduction de taille des équipements est en général réalisée à VVH (vitesse volumique horaire) constante. La WH est calculée en divisant le débit de charge par le volume de réacteur et est exprimée en heure -1. Une diminution de volume catalytique par 2 conduit alors à une diminution du débit de charge par 2 à VVH constante. Si la section de passage reste identique, la vitesse des fluides est alors divisée par deux avec des conséquences négatives sur les transferts de matière. Il est donc intéressant d'un point de vue transfert de matière, de diminuer les sections de passage de manière à conserver les vitesses linéaires d'écoulement des fluides au sein du lit catalytique. Cependant, il est connu de l'Homme de l'art que la porosité d'un lit de particules solides est généralement plus élevée en moyenne près des parois qu'au centre du lit (Giese, AIChE Journal, February 1998, Vol.44, N°2). Les écarts de porosité (ou fraction de vide) entre le centre du lit et les parois peuvent être conséquents et conduire à des passages préférentiels et, par voie de conséquence, à des écarts de temps de séjour dans le réacteur entre les molécules passant en paroi qui ont tendance à s'écouler plus rapidement et donc à moins réagir, et les molécules passant au centre qui ont au contraire tendance à s'écouler moins rapidement donc à réagir davantage, voire à permettre le développement de réactions parasites. Or, cette hétérogénéité de la porosité entre centre et paroi se trouve accentuée au fur et à mesure de la réduction de taille de l'équipement du fait de l'importance relative prise par lesdites parois. En écoulement monophasique, il est généralement recommandé que le diamètre intérieur du réacteur soit de 5 à 10 fois le diamètre des grains de catalyseur. Ce critère impose un diamètre minimal "incompressible", et donc une section minimale dudit réacteur. Pour un catalyseur en billes de 3 mm de diamètre, le diamètre intérieur du réacteur doit être de l'ordre de 20 à 30 mm minimum. Pour la même raison, il est recommandé que le réacteur soit suffisamment long de manière à ce que toute molécule se trouvant dans un passage préférentiel ait le temps de diffuser radialement du fait de la tortuosité et de la diffusion moléculaire. Ce critère est assez complexe (critère de Gierman) et se traduit par un ratio minimal entre la longueur du lit et la taille des particules de catalyseur. L'utilisation de catalyseur industriel dans des réacteurs de laboratoire impose donc des contraintes qui ont pu être respectées sans trop de difficulté jusqu'à des tailles de réacteur de 100-200 cm3 environ pour les réactions d'HDS en particulier. En deçà de cette taille, l'hydrodynamique du réacteur ne permet plus de mesurer la cinétique intrinsèque du catalyseur du fait de perturbations hydrodynamiques devenant trop importantes. Une solution bien connue de l'Homme du métier consiste à introduire de fines particules dans la porosité du lit de manière à augmenter les vitesses linéaires locales, et donc diminuer les risques de passage préférentiels (voir par exemple Thanos & al., 1996, Chemical Eng. Science, Vol.51, N°11, pp 2709-2714). Cette approche donne de bons résultats jusqu'à des volumes de 10-50 cm3 au prix d'un chargement délicat du catalyseur et d'une diminution de taille des particules inertes, le plus souvent broyées jusqu'à une taille de quelques dizaines de microns. Néanmoins, à ce niveau de taille de particules, il est impossible de s'assurer parfaitement que les particules inertes occupent uniformément la porosité interstitielle. Or, toute zone dépourvue de particules inertes conduit à un passage préférentiel et donc à une perte de performance du réacteur. De plus, la diminution de la taille des réacteurs amplifie les conséquences d'un défaut de remplissage au point que ce dernier devient une condition essentielle de bon fonctionnement des réacteurs de laboratoire. Des procédures de remplissage souvent fastidieuses permettent de diminuer la probabilité d'un défaut à ce niveau. Dans les réacteurs de laboratoire de dernière génération, les vitesses des fluides dans le réacteur sont très lentes (de l'ordre de la dizaine de micron /s) et les transferts de matière de la phase gaz vers la phase liquide sont alors fortement ralentis. Une autre solution pour opérer des réacteurs de petite taille est connue sous le terme de réacteur "capillaire" dont on peut trouver une description complète dans le brevet FR 2 884 443. Dans ce type de réacteur, le catalyseur est réparti de manière à ce que le nombre de grains de catalyseur par section du réacteur est déterminé et constant en tout point dudit réacteur. L'inconvénient majeur de la technologie du réacteur capillaire est la procédure de remplissage et de vidange du réacteur. En effet, dans un réacteur présentant une forme de tube long, les grains sont insérés séquentiellement. Le risque est élevé d'avoir un blocage d'un grain en cours de chargement, blocage qui va déterminer un espace vide et constituer en cours de fonctionnement une possible poche de gaz. L'autre risque inhérent à un réacteur capillaire se situe au niveau du déchargement qui peut devenir impossible, et le réacteur ne sert alors qu'une seule fois. La demande de brevet FR09/00.450 décrit un réacteur de laboratoire pour l'étude cinétique pour lequel le nombre de grains par unité de section du réacteur n'est pas nécessairement constant sur l'ensemble du réacteur et peut varier selon la section considérée. De cette manière, on met en oeuvre un écoulement particulier des fluides gaz et liquide au sein du lit catalytique de manière à s'affranchir des passages préférentiels qui sont liés à des hétérogénéités de porosité au sein du lit, et ceci sans avoir recours à l'utilisation de particules inertes. Ledit réacteur présente un volume catalytique inférieur à 30 cm3, dans lequel le gaz et le liquide, ou le liquide seul s'écoulent à (co) courant descendant, le diamètre D du réacteur étant défini par la plus petite de deux conditions. Le réacteur décrit dans la demande de brevet FR09/00.450 est principalement caractérisé en ce qu'il ne comprend aucune particule interstitielle. La forme du tube constituant le réacteur peut être spiralée ou présenter des courbures diverses, l'écoulement du gaz restant globalement descendant. L'utilisation de réacteurs tels que décrits dans le document FR09/00.450 est limitée à des réacteurs de diamètre inférieur à 8 mm. Les réacteurs industriels opérés en lit fixe se démarquent des réacteurs de laboratoire par leur volume important généralement compris entre 10 et 100 m3 voire plus. Les temps de contact chimiques sont identiques dans les réacteurs industriels et de laboratoire de sorte que les vitesses de circulation des fluides sont généralement plus élevées dans les réacteurs industriels de 2 ordres de grandeur. Cela a pour conséquence une augmentation sensible des pertes de pression (proportionnel à la vitesse puissance n, n étant compris entre 1 et 2 selon les débits), et une répartition équilibrée des débits liquide et gaz sur toutes la surface de passage. Contrairement aux unités laboratoires, le risque de passage préférentiel est donc faible et sans incidence sur la conversion. De même, les transferts de matière entre la phase gaz et liquide sont favorisés aux fortes vitesses de circulation et le risque d'un appauvrissement en réactif près des grains de catalyseur est beaucoup plus faible en réacteur industriel. L'hydrodynamique étant identique en tout point du lit, les concentrations des fluides sont uniformes dans toute section perpendiculaire à l'écoulement. La problématique de distribution, homogénéisation et amélioration des transferts de matière qui se pose dans les petits réacteurs n'existe pas à l'échelle industrielle. Dans les réacteurs industriels, les réactions sont généralement exothermiques ou endothermiques conduisant potentiellement à des emballements, ou ralentissements des réactions principales et/ou à l'apparition de réactions parasites. De même, afin de mieux contrôler la qualité des produits, il peut être intéressant de rajouter des réactifs, d'enlever des produits ou de diluer en cours de réaction. Pour ce faire, le lit catalytique est séparé en plusieurs zones, généralement 2 ou 3, avec un dispositif de collecte des fluides puis de redistribution en amont de la zone suivante. Le changement de température est réalisé au moyen d'échangeurs ou de fours situés à l'extérieur du réacteur. La modification de la composition chimique peut-être réalisée dans le réacteur (dilution, ajout de produits) ou à l'extérieur (séparation). Ces dispositifs diffèrent de l'invention en ce qu'il y a ajout et/ou extraction de fluides entre les étages catalytiques et qu'ils n'ont pas pour objet d'empêcher les passages préférentiels, ni d'uniformiser les concentrations, ni d'augmenter les transferts de matière. 10 Par ailleurs, le réacteur selon la présente invention permet de s'affranchir des critères habituels portant sur la longueur du réacteur et sur le ratio diamètre de réacteur/diamètre de particules. Le réacteur selon l'invention ne nécessite pas l'utilisation de remplisseur de porosité. RESUME DE L'INVENTION 15 L'invention a pour objet un réacteur pour l'étude cinétique de réactions catalytiques gaz-liquide ou liquide seul, le catalyseur étant présent sous forme de particules solides de diamètre équivalent compris entre 0,5 et 4 mm, ledit réacteur contenant un lit catalytique de volume compris entre 1 et 200 cm3, préférentiellement entre 2 et 100 cm3, et très préférentiellement 20 entre 2 et 20 cm3, et ledit réacteur étant équipé d'au moins un dispositif interne pour délimiter plusieurs zones catalytiques et améliorer la distribution des fluides au sein de celles-ci. Le réacteur selon l'invention peut être utilisé, de manière non exhaustive, pour étudier les réactions d'hydrodésulfuration, d'hydrogénation sélective, d'hydrocraquage, d'hydroconversion 25 des résidus pétroliers, de démétallisation, déazotation, synthèse Fischer-Tropsch, estérification. La circulation des fluides au sein du réacteur se fait indifféremment en mode ascendant, descendant, à co-courant ou à contre-courant. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 30 L'objet de l'invention est un réacteur pour l'étude cinétique de réactions catalytiques gaz-liquide ou liquide seul, le catalyseur étant présent sous forme de particules solides de diamètre équivalent compris entre 0,5 et 4 mm, ledit réacteur contenant un volume catalytique compris entre 1 et 200 cm3, de préférence entre 2 et 100 cm3, et très préférentiellement entre 2 et 35 20 cm3, et ledit réacteur contenant au moins un dispositif interne pour délimiter plusieurs zones catalytiques et améliorer la distribution des fluides au sein desdites zones catalytiques. Plus précisément, le réacteur selon l'invention comprend plusieurs lits catalytiques, généralement de 2 à 10, et de préférence de 4 à 8, lesdits lits catalytiques étant séparés entre eux par différents moyens ou dispositifs permettant de: collecter les effluents gaz et liquide en sortie du lit catalytique situé en amont par rapport au sens de l'écoulement, remélanger tous les flux et uniformiser les concentrations, ce qui améliore l'efficacité moyenne du transfert liquide vers solide, réalimenter uniformément le lit catalytique situé en aval, améliorer le transfert de matière en écoulement gaz-liquide, casser les passages préférentiels. Le dispositif interne consiste soit en un interne sous forme de disque perforé, soit en une couche de poudre de granulométrie déterminée ou bien encore une couche d'un milieu fibreux perforé, ledit dispositif étant placé sur une section du réacteur. Dans le cas d'interne de type disque perforé, celui-ci présente avantageusement une section de révolution tronconique pour assurer la collecte et la redistribution des fluides et comprend un ou plusieurs orifices permettant le passage des fluides. Le nombre de ces orifices est en général calculé en prenant en compte le critère 1 orifice pour une surface de 0,2 à 2 cm2 et le diamètre des orifices est en général compris entre 200pm et 1 mm. De manière facultative, une grille supplémentaire peut être placée de part et d'autre du disque pour éviter les entraînements de catalyseur au travers du ou des orifices. Pour des facilités de mise en place et d'extraction du réacteur, les disques peuvent être constitués de plusieurs parties ou bien encore être vissés à la paroi du réacteur. En amont du disque perforé, le gaz et le liquide sont collectés dans la section tronconique et dirigés vers l'orifice. Les veines de courant préférentielles qui pouvaient exister sont donc stoppées et mélangées, ce qui permet d'uniformiser les concentrations. Au passage dans l'orifice, un écoulement de type Taylor (alternance de bouchons de liquide et de gaz) se met en place avec d'excellentes performances de transfert de matière entre la phase gaz et la phase liquide. En sortie d'orifice, la section tronconique permet de répartir les fluides de manière la plus uniforme possible tout en continuant à uniformiser les concentrations. Si la section du réacteur est importante, un unique orifice ne permet plus de distribuer correctement le liquide et le gaz. II est alors avantageux d'utiliser un disque perforé par plusieurs orifices uniformément répartis. De cette manière, une meilleure redistribution et donc un meilleur fonctionnement du lit catalytique situé en aval sont obtenus. Le ou les dispositifs internes sont disposés dans le réacteur selon un espacement déterminé et délimitent ainsi plusieurs zones catalytiques généralement d'une hauteur minimale égale à deux fois le diamètre équivalent du catalyseur, de préférence égale à 5 fois le diamètre équivalent du catalyseur. Dans le cas d'interne de type "couche de poudre de granulométrie déterminée", celle-ci comprend des particules d'inertes qui peuvent, par exemple, avoir la forme de billes, d'extrudés, de poudre broyée ou non. Les particules peuvent être en verre, de type support de catalyseur non imprégné à base d'alumine, de silice-alumine, de zircone, d'alumine- zircone ou de carbure de silicium ou en tout autre matériau inerte vis à vis des réactions étudiées. Les particules au coeur de chaque couche intermédiaire présente une granulométrie telle que le critère diamètre de réacteur/diamètre équivalent des particules de poudre soit supérieur à 10, de préférence supérieur à 20. Il est généralement compris entre 50 pm et 1 mm, de préférence entre 250 et 750 pm. De préférence, le dispositif interne est une couche de poudre d'épaisseur supérieure à 10 fois le diamètre des particules la constituant. Les particules présentes au sein de chaque couche ne doivent pas être entraînées dans le lit catalytique par les forces induites par l'hydrodynamique. Si leur diamètre est inférieur à la taille des pores du lit catalytique, chaque couche peut alors être insérée entre des grilles de support pour lesquelles la taille des trous est plus petite que celle des particules, ou entre des couches de particules inertes présentant une granulométrie intermédiaire. On peut aussi utiliser de manière préférée des couches intermédiaires de granulométrie intermédiaire placées entre les particules les plus fines et les grains de catalyseur. Au passage dans la couche de poudre plus fine, la porosité du lit est plus uniforme de sorte que les veines de courant (passages préférentiels) sont divisées et ralenties à la même vitesse tant pour la phase gaz que la phase liquide. Un mélange local est obtenu, qui ajouté à la diffusion moléculaire, conduit à homogénéiser les concentrations en phase liquide. Les passages préférentiels sont arrêtés et la distribution au sein du lit améliorée. 2956040 7 bis Dans le cas d'interne de type "couche d'un milieu fibreux perforée", celle-ci comprend une couche d'épaisseur généralement comprise entre 1 et 10 mm, de préférence entre 2 et 6 mm. 5 Le milieu fibreux est choisi parmi les matériaux à base de fibres minérales inertes (pour la réaction) tels que laine de roche, laine de quartz, laine de verre, fibres céramiques, fibres de verre, fibres de silice ou bien encore des fibres de polymère. De préférence, le milieu fibreux est de la laine de roche. 10 La couche de milieu fibreux est perforée pour assurer la circulation des fluides. Le milieu fibreux est traversé par au moins un trou (1 trou pour une surface de 0,2 à 2 cm2). Le liquide passe par la laine de roche et l'orifice alors que le gaz passe par l'orifice seulement. La perte de pression au passage de la laine de roche est très importante de sorte que les veines de courant liquide (passage préférentiels) sont stoppées et le liquide homogénéisé par diffusion moléculaire. Au passage dans l'orifice, un écoulement de type Taylor (alternance de bouchons de liquide et de gaz) se met en place avec d'excellentes performances de transfert de matière entre la phase gaz et la phase liquide : le liquide se charge en réactif issu de la phase gaz et est ensuite réparti dans le reste du lit par diffusion moléculaire. Si la section du réacteur est importante, un unique orifice ne permet plus de distribuer correctement le liquide et le gaz en aval. II est alors avantageux d'utiliser plusieurs orifices uniformément répartis : cela permet une meilleure redistribution et donc un meilleur fonctionnement du lit catalytique situé en aval. Au sein d'un même réacteur, chacun des trois types d'interne décrit précédemment peut être présent. Autrement dit, un, deux ou trois types d'internes peuvent être utilisés en association dans un même réacteur. De manière préférée, on utilisera l'interne de type couche de poudre de granulométrie déterminée. Le réacteur selon l'invention peut avantageusement être utilisé pour étudier la cinétique des réactions d'hydrodésulfuration, d'hydrogénation sélective, d'hydrocraquage, d'hydroconversion des résidus pétroliers, de démétallisation, déazotation, synthèse Fischer-Tropsch, estérification. Le réacteur selon l'invention opère généralement à une pression comprise entre 0,1 et 30 MPa, à une température comprise entre 10 et 700°C et à une WH (vitesse volumique horaire) comprise entre 0,2 et 200 h-1. 25 Lorsque la réaction mise en oeuvre est une hydrogénation sélective, la pression est comprise entre 0,1 et 10 MPa, de préférence entre 0,3 et 4 MPa, la température comprise entre 10 et 200°C, de préférence comprise entre 20 et 150°C, la WH comprise entre 1 et 200 h-1, de préférence comprise entre 3 et 50 h"1. 30 Lorsque la réaction mise en oeuvre est parmi l'hydrodésulfuration, l'hydrocraquage, la démétallisation, la déazotation, la pression est comprise entre 1 et 30 MPa, de préférence entre 2 et 20 MPa, la température comprise entre 200 et 600°C, de préférence comprise entre 250 et 550°C, la WH comprise entre 0,2 et 5,0 h"1, de préférence comprise entre 0,4 et 3,0 h-1. 35 Les figures 1 à 5 illustrent, de manière non limitative, différents modes possibles de mise en oeuvre de l'invention.20 La figure 1 décrit le cas le plus général où un réacteur (1) contient 4 lits catalytiques séparés par 3 dispositifs internes (3) qui assurent la redistribution des fluides. Au dessus du lit supérieur et en dessous du lit inférieur (4 et 4') , le réacteur (1) est rempli par des inertes selon les règles de l'art. L'écoulement des fluides peut être réalisé à courant ascendant, descendant, à contre- courant ou à co-courant. La figure 2 (2a et 2b) illustre le cas d'un dispositif interne de type disque perforé. Sur la figure 2-a le disque (10) est muni d'un seul orifice (20) alors que sur la figure 2-b, le disque (11) est muni de 2 orifices (21). Le disque perforé présente avantageusement une section de révolution tronconique pour assurer la collecte et la redistribution des fluides. Le diamètre externe du disque est inférieur au diamètre interne du réacteur. Le jeu mécanique est en général, supérieur à 0,1 mm, de préférence supérieur à 0,5 mm. D'autre part, pour des facilités de mise en place et d'extraction du réacteur, les disques peuvent être constitués de plusieurs parties ou bien encore être vissés à la paroi du réacteur. 15 La figure 3 illustre le cas d'un dispositif interne de type couche de poudre. La couche (12) est constituée d'une couche de particules inertes de granulométrie déterminée et est disposée entre 2 couches de lit catalytique (les autres lits de catalyseur ou d'inertes ne sont pas représentés). 20 La figure 4 (4-a et 4-b) illustre le cas d'un dispositif interne de type "couche de milieu fibreux perforé". Sur la figure 4-a, le dispositif (13) disposé entre deux couches de lit catalytique (2) est constitué d'une couche de matériau fibreux inerte (13) vis à vis de la réaction et percé d'un trou (23). 25 La figure 4-b illustre le cas d'une couche de milieu fibreux (14) munie de 3 trous (24) (1 trou pour une surface de 0,2 à 2 cm2). Les autres lits catalytiques et dispositifs internes ne sont pas représentés. Dans les deux cas, l'épaisseur de la couche est généralement comprise entre 2 et 6 mm. Le milieu fibreux est choisi parmi les matériaux à base de fibres minérales inertes pour la réaction, 30 tels que laine de roche, laine de verre, fibres céramiques ou bien encore des fibres de polymère. EXEMPLES EXEMPLE 1 (non conforme à l'invention) La réaction d'hydrodésulfuration (HDS) est mise en oeuvre dans un réacteur cylindrique de 10 mm de diamètre. Le volume catalytique est de 4 cm3. Le catalyseur se présente sous la forme d'extrudés de diamètre 1,5 mm et de longueur comprise entre 3 et 4 mm de diamètre équivalent compris entre 1,8 et 1,9 mm. II est chargé dans le réacteur en une couche unique de 5,0 cm de hauteur. Le réacteur est opéré à cocourant descendant de gaz et de liquide en écoulement ruisselant. Les conditions d'opération sont les suivantes: • P= 4 MPa • WH: 1 heure -1 La charge traitée est un gazole straight run contenant 8900 ppm (pds) de soufre . Les résultats obtenus en terme de performance en HDS sont: Température 330°C 340°C 350°C Teneur en soufre en instable instable instable sortie réacteur 400 à 500 ppm 100 à 160 ppm 60 à 180 ppm 25 EXEMPLE 2 (conforme à l'invention) Le même type de réacteur et les mêmes conditions opératoires sont mises en oeuvre, hormis que le réacteur est chargé en catalyseur sur 4 lits d'égale hauteur (1,25 cm par lit, soit 5,0 cm de hauteur totale) séparés par 3 couches de poudre de carborundum (SiC) sur une épaisseur 30 de 5 mm. Le diamètre moyen des grains est de 500 pm. Le catalyseur et les conditions opératoires mises en oeuvre sont les mêmes que pour l'exemple 1. 10 20 Les résultats obtenus en terme de performance en HDS sont: Température 330°C 340°C 350°C Teneur en soufre en 220 ppm 97 ppm 38 ppm sortie réacteur Le réacteur selon l'invention conduit à des performances nettement améliorées (et stabilisées) par rapport à celles obtenues avec un réacteur opérant sans interne. EXEMPLE 3 (conforme à l'invention) La réaction d'hydrodésulfuration (HDS) est mise en oeuvre dans un réacteur cylindrique de 10 mm de diamètre. Le volume catalytique est de 4 cm3. Le catalyseur se présente sous la forme d'extrudés de diamètre 1,5 mm et de longueur comprise entre 3 et 4 mm de diamètre équivalent compris entre 1,8 et 1,9 mm. Il est chargé dans le réacteur en deux lits d'égale hauteur et séparés par un disque perforé de diamètre externe de 8mm et dont le diamètre de trou est de 4 mm (selon schéma de la figure 2): Le réacteur est opéré à cocourant descendant de gaz et de liquide en écoulement ruisselant. Les conditions d'opération sont les suivantes: • P= 4 MPa • WH: 1 heure -1 La charge traitée est un gazole straight run contenant 8900 ppm (pds) de soufre . Les résultats obtenus en terme de performance en HDS sont : Température 330°C Teneur en soufre en stable sortie réacteur 150 ppm Le reacteur selon l'invention conduit à des performances nettement améliorées (et stabilisées) par rapport à celles obtenues avec un réacteur opérant sans interne.30 REVENDICATIONS1. Réacteur pour l'étude cinétique de réactions catalytiques gaz-liquide ou liquide seul, le catalyseur étant présent sous forme de particules solides de diamètre équivalent compris entre 0,5 et 4 mm, ledit réacteur contenant un volume catalytique compris entre 1 et 200 cm3 et au moins un dispositif interne pour délimiter plusieurs zones catalytiques et améliorer la distribution des fluides au sein desdites zones catalytiques. 2. Réacteur selon la revendication 1, dans lequel le nombre de zones catalytiques est compris entre 2 et 10. 3. Réacteur selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le nombre de zones catalytiques est compris entre 4 et 8. 4. Réacteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif interne consiste en un disque perforé placé sur une section du réacteur. 5. Réacteur selon la revendication 4, dans lequel le disque perforé présente avantageusement une section de révolution tronconique et comprend un ou plusieurs orifices permettant le passage des fluides. 6. Réacteur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le dispositif interne est une couche de poudre inerte de granulométrie déterminée, l'épaisseur de ladite couche étant supérieure à 5 fois le diamètre des particules la constituant. 7. Réacteur selon la revendication 6, dans lequel les particules au sein de chaque couche de poudre présentent une granulométrie telle que le critère diamètre de réacteur/diamètre équivalent des particules de poudre soit supérieur à 10. 8. Réacteur selon l'une des revendications 6 ou 7, dans lequel le dispositif interne est une couche de poudre d'épaisseur supérieure à 10 fois le diamètre des particules la constituant. 9. Réacteur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le dispositif interne consiste en une couche d'un milieu fibreux perforé, ladite couche ayant une épaisseur comprise entre 1 et 10 mm. 10. Réacteur selon la revendication 9, dans lequel le milieu fibreux est choisi parmi les matériaux à base de fibres minérales tels que laine de roche, laine de quartz, laine de verre, fibres céramiques, fibres de verre, fibres de silice ou fibre de polymère. 11. Réacteur selon la revendication 10, dans lequel le milieu fibreux est de la laine de roche. 12. Utilisation du réacteur selon l'une des revendications précédentes pour étudier la cinétique des réactions d'hydrodésulfuration, d'hydrogénation sélective, d'hydrocraquage, d'hydroconversion des résidus pétroliers, de démétallisation, de déazotation, de synthèse Fischer-Tropsch, d'estérification. 13. Utilisation selon la revendication 12 dans laquelle ledit réacteur est opéré à une pression comprise entre 0,1 et 30 MPa, à une température comprise entre 10 et 700°C et à une vitesse volumique horaire comprise entre 0,2 et 200 h"'.15