Le reformage est un procédé qui consiste en la transformation d'hydrocarbures à chaînes simples en hydrocarbures à chaînes ramifiées ou en anneaux. C'est une réaction qui vise généralement à produire du carburant à indice d'octane élevé à partir de fractions légères de pétrole brut ou de produits de craquage. Parmi ces produits, on distingue les essences moteurs et les hydrocarbures à cycle(s) aromatique(s) ; il s'agit généralement du BTX, qui est un mélange de benzène, de toluène et de xylènes. Le reformage de l'essence implique de nombreuses réactions particulières : déshydrogénation des naphtènes, déshydrocyclisation des paraffines, hydrodésalkylation des hydrocarbures alkyl-aromatiques, hydrocraquage, isomérisation des paraffines. Le processus de reformage fournit les ingrédients appropriés nécessaires à la composition des carburants. Dans le même temps, le procédé produit de l'hydrogène gazeux qui est un réactif précieux lors d'hydroprocédés tels que l'hydroraffinage ou l'hydrocraquage.
Indice d’octane
L’indicateur qui définit les propriétés anti-détonation du carburant utilisé pour entraîner les moteurs à combustion à allumage par étincelle est appelé indice d’octane. En pratique, il s’agit d’une résistance conventionnellement déterminée du carburant au cliquetis du moteur, ce qui implique une croissance brutale de la vitesse de combustion. L’indice d’octane est énuméré par comparaison. La résistance du combustible testé à la combustion par détonation est comparée à la résistance montrée par des mélanges standards qui contiennent du n-heptane et de l’isooctane. Dans une certaine mesure, c’est une sorte d’échelle de qualité du carburant. L’isooctane reflète les meilleures classes, c’est-à-dire les carburants dont la combustion est la plus souhaitable, son indice d’octane est donc de 100. Seuls les carburants contenant 100 %d’isooctane, ou des mélanges équivalents, ont un taux aussi élevé. Pendant ce temps, le n-heptane est le point opposé sur l’échelle, de sorte que ce composé et les mélanges étant identiques en termes de combustion ont un indice d’octane égal à 0. Un bon exemple sont les carburants les plus populaires que l’on peut trouver dans les stations-service. Le carburant désigné Pb97 n’est rien d’autre qu’un mélange contenant 97 %d’isooctane et 3 %de n-heptane. Il peut également s’agir d’autres composés, mais ils doivent toujours correspondre à ces hydrocarbures en termes de facilité de combustion et conserver les mêmes proportions dans le mélange. De même, l’essence d’indice 95 contient 95 %d’isooctane et 5 %de n-heptane (ou une substance similaire). C’est pourquoi on l’appelle essence à indice d’octane 95 ou 98.
L’histoire de la réforme
Des pratiques de réforme ont été appliquées dans l’industrie depuis les années 1930. Pour obtenir une essence et des composés aromatiques de meilleure qualité, le reformage a été effectué à très haute température (510-590 o C) et sous une pression de 5-7 MPa. Parallèlement, une méthode utilisant des catalyseurs était en cours de développement. En Allemagne, ils ont développé un catalyseur à lit fixe à régénération cyclique ayant la forme d’oxyde de molybdène fixé sur de l’oxyde d’aluminium (MoO 3 /Al 2 O 3 ). Aux États-Unis, ils ont utilisé un catalyseur en platine à lit fixe non régénéré fixé sur de l’oxyde d’aluminium (Pt/Al 2 O 3 ). Depuis 1952, son rôle aux États-Unis a été repris par un nouveau catalyseur en lit fixe : le platine sur support de silicate d’aluminium (Pt/SiO 2 •Al 2 O 3 ), qui surclasse son prédécesseur avec possibilité de régénération périodique. En 1955, ils utilisèrent pour la première fois des approches entièrement nouvelles impliquant la phase mobile du catalyseur Cr 2 O 3 /Al 2 O 3 , qui était soumise à une régénération continue, et le catalyseur MoO 3 /Al 2 O 3 dans un milieu fluidique. système, également avec régénération continue. Au cours des années suivantes, des méthodes de reformage connexes ont été développées, notamment les nouveaux catalyseurs polymétalliques bimétalliques appliqués sur des supports. Il s’agit notamment de Pt-Re, Pt-Ir et Pt-Sn. Seules de telles combinaisons assuraient la stabilité et la sélectivité souhaitées du procédé.
Matières premières utilisées dans le reformage
Les matières premières directes dans les procédés de reformage sont des composés chimiques à faible indice d’octane acquis par distillation d’essence lourde et d’autres matières premières avec des points d’ébullition allant de 60 à 190 o C. En raison des restrictions liées à la teneur en benzène des essences, la matière première appliquée le matériau ne doit pas montrer la présence de précurseurs du benzène tels que le naphtène C 6 . Cela implique que le point d’ébullition de la matière première concernée ne doit pas être inférieur à 85 o C si l’objectif est de produire des composites de carburant potentiels. Les caractéristiques les plus souhaitables des matières premières comprennent également la teneur en hydrocarbures aromatiques inférieure à 20 %(v/v) et la valeur globale des naphtènes et des arômes supérieure à 60 %(v/v). 
Le processus de réforme
Les paramètres les plus importants nécessaires pour initier le processus de reformage sont la température et la pression élevées. Actuellement, les conditions les plus couramment utilisées incluent une température de 480 à 550 o C et une pression de 0,7 à 3 MPa d’un gaz riche en hydrogène, ainsi que l’utilisation de catalyseurs. Ceux-ci contiennent généralement 0,3 à 0,37 %m/m de platine ainsi que de petites quantités de rhénium, d’iridium ou de germanium, qui sont les catalyseurs dits bimétalliques/polymétalliques. Les fractions essence et kérosène dont le point d’ébullition est inférieur à 190 o C sont généralement soumises à un hydroraffinage préalable, qui permet d’éliminer les éventuels composés provoquant la désactivation des catalyseurs. Des températures de traitement élevées et des catalyseurs spécialisés contemporains initient l’isomérisation de chaînes d’hydrocarbures aliphatiques simples en structures aromatiques ramifiées. L’isomérisation consiste en une déshydratation de l’hydrocarbure présent dans la matière première, suivie de sa chimisorption sur des centres métalliques. Il en résulte la formation d’hydrocarbure naphtène, dont l’hydrogène se sépare, avec transformation en l’hydrocarbure aromatique approprié qui subit une cyclisation. Les paraffines présentes dans la matière première peuvent subir un hydrocraquage lent, tandis que les oléfines (indésirables à fortes concentrations) se transforment en isoparaffines par hydroisomérisation. A partir de cette forme, des cyclisations ultérieures peuvent se produire. Les naphtènes existent sous forme de cyclopentanes et de cyclohexanes à 18–50%, les premiers prévalant. Ces derniers composés subissent une déshydratation pour produire des arômes. Comme pour la plupart des réactions qui se produisent lors du reformage, il s’agit d’un processus endothermique et réversible. Les cyclopentanes subissent une déshydrocyclisation complète avec production d’arômes. La déshydrocyclisation des alkylpentanes est un processus en plusieurs étapes qui comprend : la déshydrogénation en cyclooléfines, l’isomérisation des cyclooléfines à cinq à six segments, l’hydrogénation en naphtènes et la déshydrogénation en hydrocarbures aromatiques. Un exemple d’un tel cycle de transformations peut être la chaîne al. méthylcyclopentane – méthylcyclopentène – cyclohexène – cyclohexane – benzène. Étant donné que tous les processus (à l’exception de l’isomérisation) effectués pendant le reformage sont endothermiques, une température accrue et une basse pression affectent favorablement cette procédure. Pour éviter le dépôt de coke de reformage sur le catalyseur, et donc sa désactivation, une pression d’hydrogène accrue est utilisée.
Les produits de la réforme
Les produits immédiats du reformage comprennent un reformat brut dont l’indice d’octane atteint env. 90 par rapport à la matière première, ainsi que le gaz de pétrole liquéfié et l’hydrogène. Pour améliorer la qualité du reformat, celui-ci est purifié par lavage avec un solvant, ce qui conduit à la formation d’essence brute. Ceci, à son tour, est enrichi en ajoutant des composants appropriés. Sources : https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/reforming;3966646.html https://www.naukowiec.org/wiedza/chemia/reforming-izomeryzacja-_1190.html Z. Sarbak „Réformer kataalityczny”
