La pyrolyse du propane à faible avancement. I – Etude expérimentale et mécanisme

Une étude détaillée de la pyrolyse du propane à faible avancement a été entreprise en réacteur statique entre 475 et 520° C. Treize produits de réaction ont été observés et dosés, les produits primaires principaux étant le méthane, l’éthylène, l’hydrogène et le propène. Les caractéristiques cinétiques de leur formation (ordre, énergie d’activation) ont été déterminées. La formation de tous les produits, principaux et mineurs, a été Interprétée par un mécanisme radicalaire en chaînes longues. On a déterminé en particulier les processus radicalaires détaillés à l’origine de chacun des produits en traces en utilisant une technique d’addition systématique de petites quantités d’éthylène ou de propène; ceci a permis d’estimer la contribution des processus de terminaison à la formation de ces traces.Cette étude montre que la destruction, par combinaison ou dismutation, des radicaux méthyle et propyle secondaires ne suffit pas à représenter les terminaisons et qu’il faut y faire Intervenir le radical allyle. Il apparaît ainsi que, pour rendre compte de l’auto- inhibition de la réaction, Il faut considérer, à la fois, l’addition d’un atome libre d’hydrogène sur la double liaison de la molécule de propène pour donner un radical propyle secondaire (isopropyle) et l’arrachement d’un atome d’hydrogène de la molécule de propène, par l’atome libre H porteur de chaînes, conduisant à un radical allyle stabilisé par résonance.Le mécanisme radicalaire détaillé de la pyrolyse du propane qui a été ainsi proposé, servira de base à une modélisation de la formation de tous les produits de cette réaction dans un second article à paraître