reformage sec du methane sur des catalyseurs a base d

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI, TIZI-OUZOU
FACULTE DE SCIENCES DEPARTEMENT DE CHIMIE
Thèse de Doctorat
Présenté par :
IKKOUR KAHINA
SPECIALITE : Chimie
OPTION : Chimie des Matériaux
Sujet :
Soutenue le 4 juin 2013 devant le jury
Mme. CHERIFI. Ouiza Professeur U.M.B.Boumerdes Présidente
Mr. TEZKRATT. Said Maître de Conférences C.A U.M.M. Tizi-Ouzou Rapporteur
Mr. KIENNEMANN. Alain Professeur ULP, Strasbourg. France Examinateur
Mme. HALLICHE. Djamila Professeur U.S.T.H.B. Alger Examinatrice
Mme. DELLAH. Saliha Maître de Conférences C.A U.M.M. Tizi-Ouzou Examinatrice
REFORMAGE SEC DU METHANE SUR DES
CATALYSEURS A BASE D’HEXAALUMINATES

Un grand hommage à mon défunt père IKKOUR Amar qui a été le premier à m’encourager à
aller si loin dans les études. Il m’a inculqué le goût du travail, de la rigueur et de l’ambition.
Parce que tu m’avais toujours soutenu, tu me disais « Concentre-toi à ton travail » j’ai
voulu le mener à terme pour que tu sois fier de moi. Merci papa, merci pour tout.

Remerciements
Cette thèse a été réalisée au Laboratoire de Chimie Appliquée et de Génie Chimique,
de l’université de Tizi Ouzou UMMTO, en collaboration avec le laboratoire des Matériaux,
Surfaces et Procédés pour la Catalyse (LMSPC) de l’École Européenne de Chimie,
Polymères et Matériaux (ECPM) de Strasbourg. Elle a été menée grâce à l’aide de très
nombreuses personnes que je tiens à remercier.
Je voudrais tout d’abord remercier Mr TEZKRATT Said, Directeur du Laboratoire de
Chimie Appliquée et Génie Chimique de l’université de Tizi-Ouzou pour la qualité de son
encadrement, pour sa disponibilité, les longues discussions constructives et ses
encouragements durant cette thèse.
Je tiens également à remercier Monsieur le Professeur Alain KIENNEMANN de
m’avoir accueilli dans son laboratoire (LMSPC, Strasbourg), de la qualité de sa
collaboration, son aide, sa confiance et pour ses nombreux conseils.
Je voudrais remercier chaleureusement Madame CERIFI Ouiza, Professeur à
l’Université de Boumerdès (UMBB), pour l’honneur qu’elle m’a fait de juger ce travail.
J’ai été très honoré de la participation de Madame DELLAH Saliha Maîtres de
Conférences à l’Université de Tizi-Ouzou (UMMTO) à mon jury de thèse que je remercie
vivement. Je lui suis également reconnaissante de m’avoir initié pour mes travaux de
recherche.
Je souhaite remercier également Madame HALLICHE Djamila Professeur à
l’Université de Bab-Ezouar (USTHB) pour avoir accepté de juger ce travail.
Je remercie tout le personnel du laboratoire des Matériaux, Surfaces et Procédés pour
la Catalyse (LMSPC) de l’École Européenne de Chimie, Polymères et Matériaux (ECPM) de
Strasbourg pour m’avoir aidé pour effectuer les différentes techniques de caractérisations.
Un grand merci à mes amis (es) et collègues du LCAGC et de LMSPC de Strasbourg
pour leur amitié, leur aide et leur soutien.

Mais, finalement, tout ceci n’aurait pu avoir lieu sans le soutien de ma chère maman,
mes frères et sœurs ! Comment les remercier pour leur amour immense, leur soutien sans
faille et leur compréhension ?
Enfin, je n’aurais certainement pas pu réussir cette thèse sans toi Yacine. Tu m’as tellement
appris, tellement donné! Toi, tu es mon Tout…Alors, je te dédie cette thèse toi et nos deux enfants
Ismail et Fouad…Merci, merci…

SOMMAIRE
Page
CHAPITRE :I ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE ............................................................1
I. INTRODUCTION..........................................................................................................2
I.1. Utilisation de l’hydrogène comme source d’énergie…….................................3
I.2. Production d’hydrogène......................................................................................3
I.3. Pétrole et gaz naturel ..........................................................................................4
I.3. 1. Réserves et consommation mondiale........................................................4
I. 3. 2. Les différentes voies de transformations du méthane………………..7
I. 3. 2. 1. Vaporeformage du méthane…………………………….………..9
I.3.2. L'oxydation partielle du méthane…………..………………………..10
I. 3. 2. 3. Le reformage autotherme………………..……………………….10
I. 3. 2. 4. Le reformage à sec du méthane…………………………………...11
II. CATALYSEURS DU REFORMAGE A SEC DU METHANE...........................12
II. 1. Nature du métal....................................................................................................12
II. 2. Effet de l’ajout d’un métal actif..........................................................................13
II. 3. Effet de l’ajout d’un promoteur oxyde………………………………………..14
II. 4. Influence du support............................................................................................15
II. 5. Mécanismes réactionnels du reformage sec du méthane…..............................17
II. 6. La désactivation des catalyseurs du reformage du méthane par CO2............21
II. 6. 1. Désactivation par dépôt de carbone.....................................................21
II. 6. 1. 1. Influence du métal sur le dépôt de carbone..........................25
II. 6. 1. 2. Influence du promoteur sur le dépôt de carbone..................25
II. 6. 1. 3. Influence du support sur le dépôt de carbone……………...27
II. 6. 2. Désactivation par frittage.......................................................................28
III. CATALYSEURS DE STRUCTURES BIEN DEFINIES EN REFORMAGE DU
METHANE.........................................................................................................................29
III. 1. La structure pyrochlore (A2B2O7)...........................................................30
III. 2. Hydrotalcites..............................................................................................30