Présentation
English
Auteur(s)
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Fabio ALARIO : Ingénieur ESCIL (École supérieure de chimie industrielle de Lyon) - Docteur de l’Université Pierre et Marie Curie - Ingénieur de recherche à l’Institut français du pétrole (IFP)
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Michel BARRAQUÉ : Ingénieur IGC (Institut du génie chimique de Toulouse) - Expert à la Direction stratégie-économie-programme de l’IFP
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Christian MARCILLY : Ingénieur ENSPM (École nationale supérieure du pétrole et des moteurs) - Docteur d’État - Directeur de recherche associé - Institut français du pétrole (IFP)
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Les hydrocarbures aromatiques, qui sont principalement obtenus par reformage catalytique, ont pour principal débouché la production de carburants.
Dans une moindre mesure, ils doivent aussi répondre à la demande en matières premières aromatiques de l’industrie pétrochimique, principalement orientée vers le benzène, l’orthoxylène et surtout le paraxylène, isomère le plus recherché parmi les trois xylènes. L’unité de vapocraquage ne produit, en quantités significatives, que du benzène et du toluène qui peut être converti en benzène puis en éthylbenzène.
Les essences de reformage et de vapocraquage subissent toute une série de traitements permettant la séparation physique du benzène (B), du toluène (T) et des xylènes (X). Ces derniers étant obtenus dans des proportions non adaptées à la demande, il est alors nécessaire de procéder à des transformations complémentaires :
-
conversion des aromatiques par hydrodésalkylation du toluène en benzène ;
-
isomérisation des xylènes et de l’éthylbenzène ;
-
désalkylation de l’éthylbenzène ;
-
dismutation/transalkylation du toluène, etc.
Les principaux débouchés du benzène sont, par ordre d’importance décroissante, les fabrications de l’éthylbenzène (conduisant au styrène et au polystyrène), du cumène, du cyclohexane et du nitrobenzène, qui font l’objet d’articles séparés dans le présent traité.
Le toluène est essentiellement transformé par désalkylation ou dismutation-transalkylation, utilisé comme solvant, comme constituant d’essences, ou bien converti en toluènediisocyanate ou en caprolactame.
Quant aux xylènes, l’isomère méta a pour seul débouché la production d’acide isophtalique. La quasi-totalité de l’orthoxylène sert à la fabrication d’anhydride phtalique. L’isomère para, le plus recherché, est l’intermédiaire de synthèse conduisant pour plus des 2/3 à l’acide téréphtalique et pour le reste au téréphtalate de diméthyle essentiellement, précurseurs des résines polyesters. Les mélanges de xylènes contenant également de l’éthylbenzène sont employés comme solvant ou comme constituant d’essence.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 1985 par Alain CHAUVEL
- Version courante de mars 2011 par Emmanuelle GUILLON, Philibert LEFLAIVE
DOI (Digital Object Identifier)
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Schéma global d’un « complexe aromatique »
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4. Procédés de conversion des aromatiques
4.1 Hydrodésalkylation
Elle a pour but la production de benzène à partir de toluène dont la valorisation sur le plan chimique est souvent difficile, ou éventuellement à partir d’hydrocarbures aromatiques plus lourds (jusqu’à C11), disponibles en excès, ou encore parfois à partir de coupes C5 + .
La réaction principale est donc la suivante :
avec
.
La réaction est globalement exothermique mais nécessite, pour activer la molécule aromatique, des températures élevées, généralement comprises entre 600 et 750 oC. De telles températures favorisent les transformations secondaires dont les plus importantes sont :
-
la formation d’aromatiques lourds comme le diphényle
![]()
qui peut être recyclé ;
-
l’hydrogénation des noyaux benzéniques et leur destruction avec production de méthane ;
-
la décomposition des paraffines (ou alcanes) et des naphtènes (ou cyclanes) en méthane ;
-
la formation de carbone.
Ces réactions secondaires sont, selon le cas, favorisées (hydrogénation) ou non (décomposition, formation de coke) par une augmentation de la pression dont la valeur optimale se situe entre 5 et 6 MPa.
La consommation d’hydrogène est d’autant plus forte que la charge à convertir est plus lourde et que la teneur en hydrocarbures non aromatiques est plus élevée.
Les procédés sont de deux types : catalytique ou thermique. Les procédés catalytiques opèrent entre 600 et 650 oC et les procédés thermiques...
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