Procédé Fischer-Tropsch

Le procédé Fischer-Tropsch fait intervenir la réduction par catalyse hétérogène du monoxyde de carbone (CO) par l'hydrogène (H) en vue de les convertir en hydrocarbures. Dans ce procédé chimique, les catalyseurs les plus courants sont le fer, le cobalt ou le ruthénium, ainsi que le nickel, mais ce dernier aura tendance à former du méthane (CH4) (on parle alors de méthanation). L'intérêt de la conversion est de produire du pétrole brut de synthèse à partir de charbon ou de gaz. Ce procédé présente un très bon rendement mais nécessite des investissements très lourds, ce qui le rend économiquement vulnérable aux fluctuations à la baisse du cours du pétrole. Le procédé Fischer-Tropsch tel que découvert par ses deux inventeurs est schématiquement le suivant : (2n+1) H + n CO → + n D'autres hydrocarbures sont également formés en quantité importante : des 1-alcènes ainsi que des traces d'alcools, cétones, aldéhydes et esters. Le mélange réactif de monoxyde de carbone et d'hydrogène est appelé gaz de synthèse ou syngas. La production résultante, qui se présente sous la forme de cires solides à température ambiante ou d'un mélange liquide d'hydrocarbures, est ensuite transformée par un procédé appelé hydroisomérisation pour obtenir le carburant synthétique désiré (majoritairement constitué de gazole et d'essence). Le mécanisme détaillé par étape de propagation en chaîne a été vérifié en 1981 par Robert C. Brady III et R. Pettit de l'université du Texas. La réaction de Fischer–Tropsch est une réaction hautement exothermique en raison d'une enthalpie de réaction standard (ΔH) de −165 kJ/mol CO combinée. Voir Gazéification, gaz de synthèse ou gaz manufacturé et vaporeformage. vignette|L'institut des Charbonnages de Mülheim-an-der-Ruhr. L'invention du procédé Fischer-Tropsch remonte à 1923, date qui correspond à la date de dépôt du premier brevet attribué à deux chercheurs allemands, Franz Fischer et Hans Tropsch, travaillant pour le Kaiser Wilhelm Institut de Mülheim an der Ruhr, à l'époque voué à la valorisation du charbon.