%0 Journal Article
%T Production of Olefins and Higher Hydrocarbons by Thermal Coupling of Methane Production d'ol¨¦fines et d'hydrocarbures sup¨¦rieurs par couplage thermique du m¨¦thane
%A Weill J.
%A Chevron F.
%A Raimbault C.
%A Genier R.
%J Oil & Gas Science and Technology
%D 2006
%I Institut Fran?ais du P¨¦trole
%R 10.2516/ogst:1992018
%X Thermal coupling of methane or methane pyrolysis, which is a possible way for the direct chemical conversion of natural gas, can be used to produce ethylene, acetylene and benzene. But the high stability of methane requires a very high pyrolysis temperature (1200¡ãC). To perform this reaction, IFP decided to build and elecric pilot furnace with an overall capacity of 10 m3/h. The design of this furnace is based on shell-and-tube heat exchanger technology with the use of new materials such as ceramics. This furnace has now been operating for more than one year without any noteworthy incident. First we will describe the technological and parametric study that has now been completed. In conclusion, we will make a short economic assessment of the production of ethylene and acetylene in France. Dans le domaine de la conversion du gaz naturel en hydrocarbures sup¨¦rieurs, il nous a paru int¨¦ressant de reconsid¨¦rer la pyrolyse du m¨¦thane. Contrairement au couplage oxydant [1, 2], il s'agit d'une r¨¦action tr¨¨s ancienne [3] n'ayant fait l'objet que de travaux ¨¦pisodiques dans le pass¨¦ [4, 5]. En effet, compte-tenu de sa r¨¦activit¨¦ tr¨¨s faible, le m¨¦thane doit ¨ºtre port¨¦ ¨¤ tr¨¨s haute temp¨¦rature, de l'ordre de 1 200¡ãC, pour produire par couplage thermique principalement de l'¨¦thyl¨¨ne de l'ac¨¦tyl¨¨ne, du benz¨¨ne, du coke et de l'hydrog¨¨ne. Ce qui a gouvern¨¦ notre d¨¦marche et la reprise de travaux sur cette r¨¦action, ¨¦tait l'id¨¦e que les nouvelles technologies et sp¨¦cialement les nouveaux mat¨¦riaux r¨¦fractaires tels que les mat¨¦riaux c¨¦ramiques devaient permettre de r¨¦aliser de nouveaux designs de r¨¦acteurs pour mettre en oeuvre cette r¨¦action. Lors d'une ¨¦tude param¨¦trique pr¨¦liminaire [8], r¨¦alis¨¦e sur un micro-pilote de faible capacit¨¦ (50 l/h), nous avons pu obtenir des r¨¦sultats int¨¦ressants, parmi lesquels nous avons s¨¦lectionn¨¦ un bilan mati¨¨re moyen , qui repr¨¦sente un compromis entre les imp¨¦ratifs chimiques (large dilution par l'hydrog¨¨ne) et les contraintes ¨¦conomiques (faible dilution afin de ne pas p¨¦naliser les investissements). Avec ce r¨¦sultat (tableau 1), nous avons pu r¨¦aliser une ¨¦valuation ¨¦conomique pr¨¦liminaire favorable qui a permis de commencer le d¨¦veloppement de ce proc¨¦d¨¦, dont l'objectif premier ¨¦tait de reproduire le r¨¦sultat cibleobtenu sur micro-pilote. Pour r¨¦aliser ce d¨¦veloppement technologique, nous avons d  r¨¦pondre ¨¤ plusieurs questions cl¨¦s : quelle ¨¦nergie utiliser ; comment avoir un temps de s¨¦jour contr l¨¦ ; comment avoir de bons transferts de chaleur ; quel design imaginer pouvant ¨ºtre extrapol¨¦ ; quels mat¨¦riaux utiliser pour
%U http://dx.doi.org/10.2516/ogst:1992018