1. Reformage à la vapeur :Il s’agit d’un procédé industriel largement utilisé pour la production d’hydrogène. Dans le reformage à la vapeur, un alcane (tel que le méthane) réagit avec de la vapeur à haute température en présence d'un catalyseur. Le 反応 convertit l'alcane en hydrogène, monoxyde de carbone et une petite quantité de dioxyde de carbone. La réaction globale pour le reformage à la vapeur du méthane est la suivante :
CH₄ + H₂O → CO + 3 H₂
2. Reformage catalytique :Le reformage catalytique est un processus utilisé dans les raffineries de pétrole pour convertir les alcanes à faible indice d'octane en composants d'essence à indice d'octane élevé. Au cours de ce processus, les alcanes réagissent avec l'hydrogène en présence d'un catalyseur, tel que le platine ou le rhénium. Cela entraîne le clivage des liaisons carbone-carbone et la formation de composés plus ramifiés et aromatiques, ainsi que de l’hydrogène comme sous-produit.
3. Oxydation partielle :L'oxydation partielle est un processus dans lequel un alcane réagit avec l'oxygène de manière contrôlée pour produire un mélange d'hydrogène, de monoxyde de carbone et d'eau. La réaction se produit à des températures élevées et implique la combustion partielle de l'alcane. La réaction globale d’oxydation partielle du méthane peut être représentée comme suit :
2CH₄ + O₂ → CO + 2H₂ + H₂O
4. Pyrolyse :La pyrolyse est la décomposition thermique des alcanes en l'absence d'oxygène. Lorsqu'un alcane est soumis à des températures élevées, il se décompose en molécules plus petites, notamment l'hydrogène, les alcènes et le carbone. Le processus de pyrolyse peut être utilisé pour produire de l’hydrogène, mais il donne également un mélange d’autres produits, nécessitant une séparation et une purification plus poussées.
5. Gazéification :La gazéification est un processus thermochimique qui convertit les matières carbonées, telles que les alcanes, en un mélange de gaz, notamment l'hydrogène, le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone. La gazéification consiste à faire réagir l'alcane avec un agent gazéifiant, tel que l'air, l'oxygène ou la vapeur, à des températures élevées. La réaction globale de gazéification du méthane est la suivante :
CH₄ + 2H₂O → CO₂ + 4 H₂
Le choix du procédé de production d'hydrogène à partir d'alcanes dépend de divers facteurs, notamment de la matière première alcane spécifique, de la pureté d'hydrogène souhaitée, de l'échelle de production et de considérations économiques.
