C'est certainement un des plus importants gaz industriels. L'essentiel de sa consommation intervient de
façon captive chez les producteurs d'ammoniac, dans les raffineries, dans certaines usines
chimiques.
- Grande industrie chimique :
synthèse de l'ammoniac
synthèse du méthanol
A ces deux réactions il faut associer la réaction équilibrée suivante :
synthèse oxo ou hydroformylation
- Pétrochimie :
Hydrotraitements tels que l'hydrodésulfuration
On traite la coupe pétrolière, essence ou gazole ou fuel domestique, à une température de 300 à 400 °C, sous 1,5 à 2 bars de pression d'hydrogène en présence d'un catalyseur constitué par des sulfures de cobalt ou molybdène ou nickel et tungstène obtenus par sulfuration d'oxydes dans le réacteur lui-même.
Dans ces conditions les liaisons carbone-carbone sont stables et par contre les liaisons carbone-soufre, carbone-azote et carbone-oxygène sont rompues. Le soufre est éliminé dans la phase gazeuse sous forme de sulfure d'hydrogène H2S qui est extrait par lavage avec une solution d'amine, en général la diéthanolamine HN(CH2 - CH2OH). L'azote et l'oxygène se retrouvent respectivement sous forme d'ammoniac NH3 et d'eau.
Dans des conditions de traitement plus sévères on peut partiellemnt hydrogéner les hydrocarbures aromatiques, ce qui peut être utilisé pour améliorer les qualités du kérosène ou du gazole. - Utilisations spéciales :
-synthèses : hydrogénation de l'adiponitrile (HMDA), du benzène (cyclohexane), du nitrobenzène (aniline); fabrication du peroxyde d'hydrogène H2O2; du chlorure d'hydrogène HCl; réduction de minerais (oxydes); réglage de la masse moléculaire des polyoléfines (PE et PP); synthèses Fischer-Tropsch,
-atmosphères réductrices (traitement thermiques notamment des tôles pour l'industrie automobile; frittage des poudres; électronique; épitaxie; dopage; travail du quartz (fibres optiques); industries du verre (protection du bain d'étain en fusion utilisé dans la production du verre plat),
-soudage,
-pierres précieuses synthétiques (fusion d'alumine à 2000 °C par combustion O2 / H2),
-gaz vecteur en chromatographie,
- propulsion des fusées... et peut être d'avions civils dans l'avenir ( Tupolev 155 ou avion supersonique Lockheed ).
des techniques comme la liquéfaction du charbon ou l'obtention de gaz naturel synthétique par hydrogénation de CO sont susceptibles de se développer dans le futur.
La liquéfaction du charbon est soit directe en faisant réagir le charbon et l'hydrogène sous haute pression et haute température, avec ou sans solvant générateur d'hydrogène et catalyseur :
soit indirecte par gazéification puis synthèse catalytique Fischer-Tropsch
L'hydrogène est fourni sous forme gazeuse et de plus en plus couramment sous forme liquide.
De nombreuses recherches portent sur le syockage sous forme solide qui peut être à l'aide d'hydrures d'hydrogène où l'hydrogène est "stocké" de manière réversible dans les sites des structures métalliques conduisant à des compositions non stoechiométriques.
Des compositions supérieures typiques sont FeTiH2 et LaNi5H6.
De nombreuses recherches portent sur le syockage sous forme solide qui peut être à l'aide d'hydrures d'hydrogène où l'hydrogène est "stocké" de manière réversible dans les sites des structures métalliques conduisant à des compositions non stoechiométriques.
Des compositions supérieures typiques sont FeTiH2 et LaNi5H6.
L'Avenir récent de l'hydrogène
