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J. Phys. Colloques
Volume 51, Numéro C5, Septembre 1990
European Congress on Thermal Plasma Processes and Materials Behaviour at High Temperature
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| Page(s) | C5-91 - C5-99 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1990512 | |
J. Phys. Colloques 51 (1990) C5-91-C5-99
DOI: 10.1051/jphyscol:1990512
CRAQUAGE DES HYDROCARBURES ALIPHATIQUES PAR VOIE PLASMA-LIT FLUIDISÉ. MODÉLISATION ET INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS
M. NIKRAVECH, L. OUTIFA et J. AMOUROUXUniversité Pierre et Marie Curie, Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris, Laboratoire des réacteurs chimiques en phase plasma, 11 rue P.M. Curie, 75005 Paris, France
Résumé
Le processus d'hydropyrolyse des hydrocarbures par plasma sous lit fluidisé ouvre la voie à la conception de procédés multi étages permettant de traiter un hydrocarbure en régime permanent sous un flux élevé de radicaux en présence d'un catalyseur. Le travail entrepris a consisté à traiter une paraffine témoin (Cl16H34) par un plasma Ar-H2 dans le but d'obtenir une distribution en hydrocarbures riche en éthylène et en fraction C5-C9. Le protocole opératoire est basé sur la conception d'un réacteur fluidisé à 2 compartiments permettant d'adapter la température du plasma aux plages thermiques des molécules de paraffine choisies et simultanément de conserver les radicaux hydrogénés produits à hautes températures dans le but d'accélérer les mécanismes radicalaires de fragmentation. Le travail entrepris sur des flux d'hydrocarbure de 1 kg/h a permis de déterminer l'influence de la température, du temps de séjour, de la teneur en hydrogène dans le plasma, du rôle des espèces radicalaires produites par la décomposition du méthane, et du rôle catalytique du lit fluidisé. Ces résultats ont été suivis d'une modélisation afin d'accéder à la compréhension du rôle des espèces plasmagènes telles que CH°3, H°.
Abstract
On the basis of thermodynamic and kinetic considerations concerning hydrocarbon pyrolysis, a plasma-spouted bed device was developed. Cracking of paraffinic molecules such as CH4 and C16H34 by Ar-H2 plasma was carried out by continuous injection of hydrocarbon in the spouted bed. Control of temperature, residence time, and hydrogen concentration allow one to reach a cracking rate of about 95% without carbonization. These results are followed by a kinetic model in order to study the role of radicals such as H° and CH3° on the conversion rate of heavy hydrocarbons.