Valorisation chimique du gaz naturel par chloropyrolyse du chlorure de méthyle

Ce travail concerne la valorisation chimique du méthane, principal constituant du gaz naturel. Son but est d'obtenir, à partir de ce dernier, des composés C2 comme le chlorure de vinyle, l'éthylène ou encore l'acétylène. Le méthane est d'abord transformé en un composé plus réactif, le chlorure de méthyle selon des procédés parfaitement définis et maîtrisés. Le chlorure de méthyle est ensuite pyrolysé en présence de dichlore ("chloropyrolyse ") sous la pression atmosphérique, à une température proche de 1 000ʿC, un temps de passage de l'ordre de la dizaine de millisecondes et un rapport initial [CI2]/[CH3CI] inférieur à 0,2. Le réacteur utilisé est de géométrie annulaire et est suivi d'une trempe indirecte de même géométrie. Il présente un grand rapport surface / volume favorisant les échanges de chaleur. Dans ces conditions, il est possible d'obtenir une conversion proche de 30 % accompagnée d'une sélectivité en dérivés C2 valorisables (C2H3CI + C2H4+ C2H2) de l'ordre de 40 %. Le dichlore se révèle être un inducteur efficace de la réaction et il n'ajoute pas de nouvel élément chimique au système réactionnel C/H/CI. En revanche, sa présence entraîne la formation d'un composé parasite, le chlorure de méthylène et des produits dérivés de ce dernier. A partir de l'analyse théorique de la réaction et de la revue détaillée de la littérature, un mécanisme comportant 504 processus élémentaires impliquant 99 espèces a été élaboré. Ce dernier a été confronté aux résultats , expérimentaux sur de larges domaines opératoires et validé. Les simulations nous permettent d'établir les principales voies de formation et de disparition des réactifs et des produits suivis expérimentalement.NANCY/VANDOEUVRE-INPL (545472102) / SudocSudocFranceF