CO + H, ^ C R , + R O
2
n
2n+2
2
etC O + R - > C R , + CO,
2
n
2n+2
2
Ce procédé présente actuellement un très grand intérêt. Il permet de synthétiser des
hydrocarbures à partir du charbon ou du méthane. Mis au point en 1923, il a été très
largement utilisé pendant la seconde guerre mondiale par l’Allemagne et le Japon. Il a
également été développé en Afrique du sud pendant l’embargo décidé par les Nations
Unies. L’augmentation du prix du pétrole et sa raréfaction à terme ont relancé l’intérêt
pour ce type de procédés, appelés aujourd’hui CTL {Coal To Liquids), GTL {Gas To
Liquids) ou BTL {Biomass To Liquids).
Les équations chimiques sont de deux sortes :
( 3 )
n = (là80)
(4)
Pour ces réactions catalysées, il n’est pas possible d ’établir une stœchiométrie
déterminée. A l’heure actuelle, les produits les plus recherchés sont ceux pour lesquels 8 < 71 < 20.
• Les conditions réactionnelles Les procédés sont menés à relativement basse pression
( 15 à 30 atmosphères), à une température de 210 à 250 °C pour les catalyseurs au cobalt
et entre 200 et 350 °C pour les catalyseurs au fer.
Il en existe deux grands types de catalyseurs. Le premier est constitué par des composés du cobalt, le second contient du fer. Les métaux sont déposés sur des supports
possédant une très grande surface spécifique, généralement de la silice sous diverses
formes. Les autres procédés ont été brevetés avec des métaux variés (Rh, Ru, Ni).
Dans les conditions réactionnelles, il se forme des mélanges d’alcanes, d ’alcènes et
d’alcools de condensation variable. Les parties lourdes (n > 20) sont souvent craquées
pour obtenir des fractions plus légères, donnant des carburants de type Diesel.
Plusieurs mécanismes ont été proposés. Le mécanisme de propagation en chaîne
décrit dans la figure suivante en reprend les grandes lignes. Le trait ondulé représente la
surface du catalyseur.
2. Le procédé Fischer-Tropsch
CO
njLv/w » «A A / > IU '\ A A r
Initiation
CH
«/W /v IIa A A /*
CH2
A , l i w u >
CH,
. A A A j l / W V T
T J
O
c
=J
Q
t H
O
fNJ
(S)
X I
OJ
>CL
O
U
CH,
. A A A A Â A A A r l ' i A / '
Propagation
ÇH2 CH,
l - 'l l
»/W VAAA/\A/\l*lA/*
Rupture
-CH 2
I
ÇH2 CH2
^/X AA A ÀA A A/'i'kA/*
R-CH2-CH3
R-CH=CH2
R-CH2-CH2 0 H
Les étapes décrites sont communes à toutes les polymérisations.
J
. 0
Fiche 162
375
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n
2n+2
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Ce procédé présente actuellement un très grand intérêt. Il permet de synthétiser des
hydrocarbures à partir du charbon ou du méthane. Mis au point en 1923, il a été très
largement utilisé pendant la seconde guerre mondiale par l’Allemagne et le Japon. Il a
également été développé en Afrique du sud pendant l’embargo décidé par les Nations
Unies. L’augmentation du prix du pétrole et sa raréfaction à terme ont relancé l’intérêt
pour ce type de procédés, appelés aujourd’hui CTL {Coal To Liquids), GTL {Gas To
Liquids) ou BTL {Biomass To Liquids).
Les équations chimiques sont de deux sortes :
( 3 )
n = (là80)
(4)
Pour ces réactions catalysées, il n’est pas possible d ’établir une stœchiométrie
déterminée. A l’heure actuelle, les produits les plus recherchés sont ceux pour lesquels 8 < 71 < 20.
• Les conditions réactionnelles Les procédés sont menés à relativement basse pression
( 15 à 30 atmosphères), à une température de 210 à 250 °C pour les catalyseurs au cobalt
et entre 200 et 350 °C pour les catalyseurs au fer.
Il en existe deux grands types de catalyseurs. Le premier est constitué par des composés du cobalt, le second contient du fer. Les métaux sont déposés sur des supports
possédant une très grande surface spécifique, généralement de la silice sous diverses
formes. Les autres procédés ont été brevetés avec des métaux variés (Rh, Ru, Ni).
Dans les conditions réactionnelles, il se forme des mélanges d’alcanes, d ’alcènes et
d’alcools de condensation variable. Les parties lourdes (n > 20) sont souvent craquées
pour obtenir des fractions plus légères, donnant des carburants de type Diesel.
Plusieurs mécanismes ont été proposés. Le mécanisme de propagation en chaîne
décrit dans la figure suivante en reprend les grandes lignes. Le trait ondulé représente la
surface du catalyseur.
2. Le procédé Fischer-Tropsch
CO
njLv/w » «A A / > IU '\ A A r
Initiation
CH
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CH2
A , l i w u >
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Propagation
ÇH2 CH,
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Rupture
-CH 2
I
ÇH2 CH2
^/X AA A ÀA A A/'i'kA/*
R-CH2-CH3
R-CH=CH2
R-CH2-CH2 0 H
Les étapes décrites sont communes à toutes les polymérisations.
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