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Production of Olefins and Higher Hydrocarbons by Thermal Coupling of Methane Production d'oléfines et d'hydrocarbures supérieurs par couplage thermique du méthaneDOI: 10.2516/ogst:1992018 Abstract: 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°C). 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 supérieurs, il nous a paru intéressant de reconsidérer la pyrolyse du méthane. Contrairement au couplage oxydant [1, 2], il s'agit d'une réaction très ancienne [3] n'ayant fait l'objet que de travaux épisodiques dans le passé [4, 5]. En effet, compte-tenu de sa réactivité très faible, le méthane doit être porté à très haute température, de l'ordre de 1 200°C, pour produire par couplage thermique principalement de l'éthylène de l'acétylène, du benzène, du coke et de l'hydrogène. Ce qui a gouverné notre démarche et la reprise de travaux sur cette réaction, était l'idée que les nouvelles technologies et spécialement les nouveaux matériaux réfractaires tels que les matériaux céramiques devaient permettre de réaliser de nouveaux designs de réacteurs pour mettre en oeuvre cette réaction. Lors d'une étude paramétrique préliminaire [8], réalisée sur un micro-pilote de faible capacité (50 l/h), nous avons pu obtenir des résultats intéressants, parmi lesquels nous avons sélectionné un bilan matière moyen , qui représente un compromis entre les impératifs chimiques (large dilution par l'hydrogène) et les contraintes économiques (faible dilution afin de ne pas pénaliser les investissements). Avec ce résultat (tableau 1), nous avons pu réaliser une évaluation économique préliminaire favorable qui a permis de commencer le développement de ce procédé, dont l'objectif premier était de reproduire le résultat cibleobtenu sur micro-pilote. Pour réaliser ce développement technologique, nous avons d répondre à plusieurs questions clés : quelle énergie utiliser ; comment avoir un temps de séjour contr lé ; comment avoir de bons transferts de chaleur ; quel design imaginer pouvant être extrapolé ; quels matériaux utiliser pour
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