Production des gaz de synthèse

Le terme gaz de synthèse peut prêter à une interprétation très vaste. En réalité, il est d’usage de considérer qu’il s’applique à des mélanges gazeux susceptibles de se combiner pour réaliser la synthèse de composés organiques ou celle de l’ammoniac.

On trouve systématiquement, dans les gaz de synthèse, deux ou plusieurs, combinés ou non, des quatre éléments les plus répandus dans la nature : le carbone, l’oxygène, l’hydrogène et l’azote. L’oxygène est pratiquement toujours combiné au carbone sous forme de monoxyde ou de dioxyde de carbone. L’ hydrogène est le composant essentiel du gaz de synthèse. L’ azote est indispensable à la synthèse de l’ammoniac, mais serait inerte dans le cas des synthèses de produits organiques.

Les hydrocarbures (gaz naturel ou coupes pétrolières) sont la source principale de gaz de synthèse (le lecteur se reportera au tableau synoptique Pétrochimie dans le présent traité).

L’utilisation du charbon, après le regain d’intérêt au milieu des années 80, reste totalement marginale.

Dans la fabrication du gaz de synthèse, on opère donc la transformation de C et/ou C _n H _m en CO, CO ₂ , H ₂ avec parfois addition de N ₂ , l’oxygène étant apporté soit directement, soit par la vapeur d’eau ou l’air.

— H ₂ purifié, débarrassé des composés du soufre éventuellement présents, de CO et de CO ₂ , est le composant essentiel de toutes les réactions d’hydrogénation.

— Le mélange CO + CO ₂  + H ₂ est à l’origine de la synthèse du méthanol.

— CO seul conduit aux réactions de carbonylation.

— Le mélange CO + H ₂ est la base des synthèses oxo .

— H ₂ et N ₂ , débarrassés de tous les composés oxygénés, permettent la synthèse de l’ammoniac, base essentielle de la chimie de l’acide nitrique et des engrais azotés.

Diverses voies de production de gaz de synthèse...