Présentation
Auteur(s)
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Claude RAIMBAULT : Ingénieur ENSPM - Expert à la Direction Stratégie-économie-programme à l’IFP - Professeur à l’ENSPM
-
Gilles LEFEBVRE : Ancien Ingénieur Principal à l’IFP - Professeur honoraire à l’ENSPM
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Lire l’articleINTRODUCTION
ENSPM : École Nationale Supérieure du Pétrole et des Moteurs IFP : Institut Français du Pétrole
Le vapocraquage consiste en la pyrolyse d’hydrocarbures saturés issus du gaz naturel ou du pétrole, en présence de vapeur d’eau.
Il produit en premier lieu l’éthylène, mais aussi le propylène et secondairement, selon la charge utilisée, une coupe C4 riche en butadiène et une coupe C 5 + (hydrocarbures à cinq carbones ou plus) à forte teneur en aromatiques et plus particulièrement en benzène. Cet inventaire ne tient pas compte des constituants légers ou lourds qui, au sein même du vapocraquage, constituent une source d’énergie non négligeable et lui assurent sur ce plan son autonomie. La diversité des productions auxquelles le vapocraquage donne lieu en fait une unité clé, autour de laquelle se greffera le complexe des installations de la chimie organique industrielle, utilisatrice des hydrocarbures de base produits.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 1983 par Alain CHAUVEL, Daniel DECROOCQ, Gilles LEFEBVRE, Claude RAIMBAULT
DOI (Digital Object Identifier)
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Étude des variables opératoires de la section de pyrolyseArticle inclus dans l'offre
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2. Physico-chimie de la pyrolyse des hydrocarbures saturés
2.1 Considérations thermodynamiques
Sur le plan thermodynamique [1], les hydrocarbures insaturés recherchés n’apparaissent stables par rapport aux hydrocarbures saturés qui leur donnent naissance qu’à des températures relativement élevées (> 350 oC). Ce fait est illustré par la figure 1 qui traduit la variation, en fonction de la température T (en kelvins), de l’énergie libre de formation
rapportée à un atome de carbone, pour quelques composés hydrocarbonés caractéristiques.
Pour une température donnée, un hydrocarbure est :
-
instable vis-à-vis de ses éléments constitutifs (C + H2) et de tous les hydrocarbures dont le point représentatif demeure situé au-dessous du sien propre (puisque sa formation à partir de ces derniers nécessite alors un apport d’énergie) ;
-
stable dans le cas contraire.
Il en ressort notamment que les hydrocarbures sont à toute température instables par rapport à leurs éléments constitutifs, à l’exception toutefois du méthane dans le domaine des températures basses et moyennes (moins de 200 oC).
L’acétylène, dont la synthèse à partir de ses éléments ou des hydrocarbures saturés nécessite de toute manière une énergie considérable (ce qui explique son coût de fabrication prohibitif), ne devient stable par rapport aux paraffines les plus simples qu’à des températures largement supérieures à 1 000 oC.
La situation apparaît plus favorable avec les hydrocarbures insaturés tels que l’éthylène, stable par rapport à l’éthane au-dessus de 750 oC, ou le benzène qui se révèle, sur le plan thermodynamique, favorisé par rapport à l’hexane normal dès 350 ou 400 oC.
Le recours à des températures élevées dans la synthèse des hydrocarbures oléfiniques à partir des paraffines (ou alcanes) ou des naphtènes...
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Physico-chimie de la pyrolyse des hydrocarbures saturés
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CHAUVEL (A.), LEFEBVRE (G.), CASTEX (L.) - Procédés de pétrochimie : caractéristiques techniques et économiques. - 2 tomes, Technip (1986).
-
(2) - CHAUVEL (A.), DECROOCQ (D.), LEFEBVRE (G.), RAIMBAULT (C.) - Le vapocraquage et la fabrication des bases hydrocarbonnées insaturées. - Entropie (F), no 78, p. 16-32 (1977).
-
(3) - LEFEBVRE (G.) - Chimie des hydrocarbures. - 234 p, Technip (1978).
-
(4) - RICE (F.O.) - The thermal decomposition of organic compounds from the standpoint of free radicals. - I. Saturated hydrocarbons. J. Am. Chem. Soc. 53, 1931 p. (1959).
-
(5) - RICE (F.O.), HERZFELD (K.F.) - The thermal decomposition of organic compounds from the standpoint of free radicals. VI. The mechanism of some chain reactions. - J. Am. Chem. Soc., 56, p. 284 (1934).
-
(6) - KOSSIAKOFF (A.), RICE...
ANNEXES
KARA (F.) - Contribution de la simulation dynamique à l'étude du vapocraquage des hydrocarbures en réacteur tubulaire. Application au N-Hexadecane - (1998).
HAUT DE PAGE
Liste non exhaustive
HAUT DE PAGE
N’importe quelle société d’ingénierie est susceptible de proposer une unité de vapocraquage.
HAUT DE PAGE
Foster Wheeler France (sous licence Stone et Webster, Lumnus, Kellog) : http://www.fwc.com
Heurtey Petrochem (sous licence Stone et Webster, Lumnus, Kellog) : http://www.heurtey.com
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