FR2831880A1 - Procede de production d'hydrogene par decomposition catalytique d'hydrocarbures, procede et installation de production d'energie electrique en comportant application - Google Patents

Abstract

Le procédé de production d'hydrogène comporte au moins les étapes dans lesquelles : a) on met en contact un gaz initial et un système catalytique, afin d'élaborer un gaz riche en hydrogène, par décomposition catalytique d'au moins un hydrocarbure présent dans le gaz initial, et b) on régénère le système catalytique à l'aide d'un gaz régénérant contenant de l'oxygène. Le système catalytique comprend un catalyseur et un support qui est apte à stocker et restituer au moins de l'oxygène et des espèces oxycarbonées, et qui porte le catalyseur. Ce procédé peut avantageusement être mis en oeuvre en combinaison avec une pile à combustible (5), dans un procédé et une installation de production d'énergie électrique.

Description

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La présente invention concerne un procédé d'élaboration d'un gaz riche en hydrogène, par décomposition catalytique d'au moins un hydrocarbure présent dans un gaz initial, ainsi qu'un procédé et une installation dans lesquels ce procédé d'élaboration d'un gaz riche en hydrogène est mis en oeuvre afin de produire de l'énergie électrique.

Divers procédés, comme le reformage du méthane à la vapeur, sont actuellement utilisés industriellement pour produire de l'hydrogène à partir d'un gaz qui contient au moins un hydrocarbure, tel que le gaz naturel. Ces procédés, adaptés aux productions en grande quantité, sont lourds. En d'autres termes, les installations pour leur mise en oeuvre représentent des investissements conséquents, requièrent un personnel important et qualifié pour leur maintenance et leur conduite, consomment beaucoup d'énergie et comprennent des équipements auxiliaires pour produire par exemple de la vapeur ou de l'air comprimé.

Un procédé ne présentant pas ces inconvénients est connu du document FR-2-790 750. Il est du type dans lequel on élabore un gaz riche un hydrogène, par décomposition catalytique d'au moins un hydrocarbure présent dans un gaz initial, la décomposition étant effectuée à l'aide d'un système catalytique comprenant un support et un catalyseur porté par ce support, ce procédé comportant au moins les étapes dans lesquelles : a) on met en contact le gaz initial et le système catalytique, et b) on régénère le système catalytique à l'aide d'un gaz régénérant contenant de l'oxygène.

Dans ce dernier procédé, le catalyseur est formé par de la poudre de nickel associée à un support en oxyde de silicium Si02. Lors de la décomposition catalytique des molécules d'hydrocarbure, de l'hydrogène est libéré, tandis

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que les atomes de carbone initialement présents dans les molécules d'hydrocarbure se regroupent sous forme de nanotubes ou nanofilaments à l'intérieur du support. L'amenuisement progressif du rendement de cette réaction de décomposition conduit à la nécessité d'effectuer une régénération du catalyseur, par exemple au moyen d'un balayage à l'air.

Pour plus de précisions sur les mécanismes qui entrent alors en jeux, on se reportera notamment aux documents suivants : - l'article de ZHANG et Al. paru dans APPLIED CATALYSIS A , 1998, volume 167, pages 161 à 172 ; - l'article de MURADOV paru dans ENERGY AND

FUELS , 1998, volume 12, pages 41 à 48 ; - l'article de CHEN et Al. paru dans la revue CARBON , 1997, volume 35, pages 1495 à 1501 ; - l'article de POIRIER et Al. paru dans INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY , 1997, volume 22, pages 429 à 433 ; ou encore - l'article de STEINBERG paru dans INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY , 1998, volume 23, pages 419 à 425.

La poursuite des expérimentations dans cette voie a toutefois montré que malgré les phases de régénération, le support est encrassé par de la suie après plusieurs cycles, ce qui n'est pas satisfaisant dans le cas d'une exploitation industrielle.

L'invention a donc pour but de remédier à l'encrassement rapide du support par de la suie.

A cet effet l'invention a pour objet un procédé du type précité, caractérisé en ce que le support du catalyseur est apte à stocker et restituer au moins de l'oxygène et des espèces oxycarbonées.

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L'invention a également pour objet un procédé de production d'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il inclut le procédé d'élaboration tel que défini ci-dessus, ainsi que des étapes dans lesquelles : c) on récupère le gaz riche en hydrogène, et d) on alimente une pile à combustible de manière essentiellement directe avec le gaz riche en hydrogène.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses de ce procédé de production d'énergie électrique : - avant l'étape d), on fait passer ce gaz riche en hydrogène dans une recharge d'un piège prévu pour éliminer d'éventuelles impuretés néfastes à la pile, dont des traces éventuelles de monoxyde de carbone ; - la pile à combustible est du type à membrane à échange de protons ; - il comporte des étapes dans lesquelles : e) on récupère un gaz résiduaire produit lors de l'étape d) et contenant une partie non décomposée de l'hydrocarbure présent dans le gaz initial, et f) on soumet ce gaz résiduaire au procédé, tel que défini ci-dessus, d'élaboration d'un gaz riche en hydrogène ; - avant l'étape d), on refroidit le gaz riche en hydrogène.

De plus l'invention a pour objet une installation de production d'énergie électrique, caractérisée en ce qu'elle comporte : - un réacteur catalytique prévu pour la mise en oeuvre du procédé, tel que défini ci-dessus, d'élaboration d'un gaz riche en hydrogène, ce réacteur catalytique renfermant un système catalytique qui comporte un support et un catalyseur porté par ce support, ledit support étant apte à stocker et restituer au moins de l'oxygène et des espèces oxycarbonées, et

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une pile à combustible, placée en aval du réacteur catalytique.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses de cette installation : elle comporte un piège à recharge, qui est prévu pour éliminer d'éventuelles impuretés néfastes à la piles, dont des traces éventuelles de monoxyde de carbone, et qui est placé entre le réacteur catalytique et la pile à combustible ; elle comporte une canalisation de retour, reliant un point en aval de la pile à combustible à un point en amont du réacteur catalytique ; - la canalisation de retour est pourvue de moyens pour entraîner le gaz résiduaire vers le point en amont du réacteur catalytique ; - elle comporte une purge se raccordant sur une portion de l'installation comprenant la canalisation de retour et reliant la pile audit point en amont du réacteur catalytique ; - elle comporte des moyens de refroidissement du gaz riche en hydrogène, ces moyens de refroidissement étant placés entre le réacteur catalytique et la pile à combustible.

L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant à la figure unique annexée qui représente une installation, conforme à l'invention, de production d'énergie électrique.

Le procédé selon l'invention est destiné à être mis en oeuvre pour produire un gaz riche en hydrogène par décomposition catalytique d'au moins un hydrocarbure présent dans un gaz initial.

Par hydrocarbure, on entend tout hydrocarbure, sous forme de gaz dans les conditions mises en oeuvres pour le

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procédé selon l'invention, ou tout mélange d'hydrocarbures. Les hydrocarbures préférés sont le méthane, l'éthane, le propane et le butane. Bien entendu tout autre hydrocarbure connu et pouvant être catalytiquement transformé majoritairement en carbone et en hydrogène peut être utilisé dans la présente invention. Le gaz initial dans lequel sont présents le ou les hydrocarbures peut être un gaz pur ou un mélange tel que le gaz naturel ou le gaz de pétrole liquéfié (GPL).

Le procédé considéré comprend deux principales étapes.

Dans la première étape, la décomposition d'au moins une partie de l'hydrocarbure résulte de la mise en contact du gaz initial avec un système catalytique comprenant un support et un catalyseur porté par ce support. La décomposition de l'hydrocarbure libère de l'hydrogène qui s'échappe sous forme gazeuse H2 et du carbone qui est stocké par le support d'une manière qui sera précisée par la suite.

Lors de la deuxième étape du procédé, on régénère le support, c'est-à-dire qu'on le débarrasse du carbone qui s'y est accumulé, par réaction avec un gaz régénérant comprenant avantageusement de l'oxygène, mais pouvant comprendre d'autres oxydants tels que du dioxyde de carbone et de l'eau. Par exemple, cette étape de régénération peut être réalisée par balayage du support avec un courant d'oxygène pur, ou plus simplement avec de l'air, ou bien encore avec tout autre gaz comprenant de l'oxygène.

L'oxygène du gaz régénérant réagit avec le carbone présent sur le support pour former du dioxyde de carbone sous forme gazeuse COs.

Selon l'invention, le support du catalyseur est un oxyde apte à stocker et restituer au moins de l'oxygène et/ou des espèces oxycarbonnées. Grâce à une spectroscopie infrarouge à réflexion diffuse mise en oeuvre pour

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déterminer la nature des espèces chimiques se formant à la surface du système catalytique et pour suivre les évolutions de ces espèces, il a été observé qu'avec un tel support, les carbones des hydrocarbures au moins en partie déshydrogénés lors de la décomposition catalytique sont ensuite stockés par oxydation partielle, en se combinant avec les oxygènes de support, et non en formant des nanotubes ou nanofilaments de carbone. En effet, à la surface du support, on a constaté la présence d'espèces oxycarbonées COx adsorbées et d'espèces hydro-oxycarbonées HyCOx adsorbées.

Les essais ont montré que grâce au mécanisme qui vient d'être mentionné, le support ne s'encrasse pas, ni ne se désactive après plusieurs cycles, conformément au but que l'invention entend atteindre.

Ils ont en outre montré que toujours grâce à ce mécanisme, il était possible de produire, tant lors de la première étape que de la deuxième étape du procédé, des gaz dépourvus ou presque de monoxyde de carbone, ce qui représente un avantage considérable notamment lorsque l'hydrogène produit est destiné à faire fonctionner une pile à membrane à échange de protons.

Le système catalytique peut se présenter sous toutes formes connues pour ce type de réaction. Pour une mise en oeuvre industrielle du procédé, il sera de préférence sous la forme de grains formant un ou plusieurs lits fluidisés ou fixes, à l'intérieur d'un réacteur catalytique totalement ou partiellement rempli. Ce réacteur peut également contenir un matériau inerte par exemple sous forme de billes de céramique qui supportent ou retiennent entre elles une ou plusieurs couches de grains de système catalytique.

Le matériau du support est avantageusement poreux. De manière surprenante, il a été mis en évidence que les

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supports à base d'oxydes de terres rares sont tout à fait appropriés pour la présente invention, par leur capacité à stocker et à restituer au moins de l'oxygène et des espèces oxycarbonnées, les terres rares pouvant changer de valence.

Ainsi les oxydes de terres rares qui peuvent être utilisés dans l'élaboration du support du système catalytique sont par exemple choisis parmi les oxydes des éléments du groupe des lanthanides. On citera de préférence les oxydes de lanthane, de cérium, d'ytterbium et de manière plus générale les oxydes de valence variable de la famille des lanthanides. De très bons résultats ont été obtenus avec le dioxyde de cérium, encore appelé cérine Ce02. Il va de soi cependant que tout support apte à stocker et à restituer au moins de l'oxygène et des espèces oxycarbonées convient pour le procédé de l'invention, le but étant essentiellement que le support ne favorise pas la formation de nanotubes ou nanofilaments de carbone.

Choisi parmi les métaux du groupe VIII et les combinaisons de ces métaux, le catalyseur peut par exemple être du nickel Ni ou, de préférence, un platinoïde, c'est- à-dire un métal faisant partie à la fois des métaux nobles et du groupe VIII. L'emploi de l'un des platinoïdes que sont le ruthénium (Ru), le rhodium (Rh), le palladium (Pd), l'osmiun (Os), l'iridium (Ir) et le platine (Pt) présente l'avantage de se traduire par un abaissement de la température d'activation de la décomposition catalytique de l'hydrocarbure. De préférence, le catalyseur est du platine. L'utilisation de mélanges et/ou d'alliages de métaux comprenant au moins un métal précité peuvent également convenir pour le procédé de la présente invention.

De préférence, grâce à l'emploi d'un catalyseur choisi parmi les métaux nobles, la décomposition catalytique est effectuée à une température inférieure à 600 C,

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avantageusement inférieure à 500 C, par exemple de l'ordre de 400 C, dès lors que l'on souhaite produire un gaz riche en hydrogène qui soit sensiblement exempt de monoxyde de carbone. En effet, il s'agit alors de trouver le meilleur compromis possible : une élévation de la température audelà de la température d'activation de la décomposition catalytique favorise cette dernière, tandis que le relargage de monoxyde de carbone par le support est inhibé par une température suffisamment basse.

Toujours lorsque l'on souhaite empêcher un relargage de monoxyde de carbone, l'étape de décomposition catalytique de l'hydrocarbure est effectuée à une pression comprise avantageusement entre la pression atmosphérique et 20 bars, de préférence entre 2 bars et 12 bars, par exemple de l'ordre de 3 bars.

L'étape de régénération du support de préférence à l'air est effectuée à une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique et à une température comprise entre 3000C et 600 C.

On va maintenant décrire un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Dans cet exemple, l'hydrocarbure est du méthane CH4.

Le support est constitué d'oxyde de cérium poreux, de grande surface spécifique (344 m2g-1), tandis que le catalyseur est du platine, à raison de 1,1 g pour 100 g de système catalytique.

Ce système catalytique se présente sous la forme de grains. Il est préparé par imprégnation avec une solution aqueuse de Pt (OH) 2 (NH3) 4. Une calcination à l'aide d'hélium chauffé à 6500C suit et permet de décomposer les carbonates de surface. Le tout est ensuite réduit à l'état de boulettes, puis broyé et enfin passé dans des tamis de manière à ne conserver que les grains dont la taille est comprise entre 0,2 mm et 0,3 mm. Ces grains sont placés à

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l'intérieur d'un réacteur, dans lequel est injecté de l'hydrogène à 400 C, pendant deux heures, pour réduire les précurseurs en platine métallique.

La chambre intérieure du réacteur catalytique est cylindrique. Les grains du système catalytique y forment un lit fixe destiné à être traversé par un écoulement axial.

Lors des tests, on fait varier la longueur du lit catalytique, fixée à 0,5 mm et 15 mm, le diamètre intérieur de la chambre du réacteur, fixé à 4 mm et 10 mm, la quantité du système catalytique employé, fixée à 50 mg et à 250 mg, la vitesse volumique horaire du gaz initial, fixée à 16 000 h-'eut 79 800 h-1. Le réacteur est placé dans un four dont la température est régulée soit autour de 400 C, soit autour de 450 C. Les durées des séquences successives d'alimentation du réacteur sont de l'ordre de la dizaine de secondes. A chaque cycle, de 6. 1019 à 1, 4. 1021 molécules de méthane par gramme de système catalytique sont introduites.

Pour l'ensemble des tests, l'étape de décomposition catalytique est menée à une pression de l'ordre de 1 bars, tandis que l'étape de régénération a été effectuée à une pression de l'ordre de 1 bars.

Lors d'un cycle, le réacteur est successivement alimenté par le gaz initial, qui est un mélange de méthane et d'hélium pur, puis par un gaz neutre, à savoir de l'hélium pur, et enfin par le gaz régénérant, constitué d'un mélange d'oxygène et d'hélium pur.

Les résultats des différents tests menés sont regroupés dans le tableau suivant :

<tb>
<tb> T <SEP> VVH <SEP> Q <SEP> CH4 <SEP> Q <SEP> d'02 <SEP> xc <SEP> SH2 <SEP> Scud
<tb> (OC) <SEP> (h-1) <SEP> (mol) <SEP> (mol) <SEP> (%) <SEP> (%) <SEP> (%)
<tb> 400 <SEP> 79800a <SEP> 9. <SEP> 0 <SEP> 204 <SEP> 88. <SEP> 0 <SEP> 19. <SEP> 0 <SEP> 100
<tb> - <SEP> 79800a <SEP> 9. <SEP> 5 <SEP> 102 <SEP> 82.0 <SEP> 23.0 <SEP> 100
<tb> - <SEP> 79800a <SEP> 21 <SEP> 102 <SEP> 44.0 <SEP> 64.0 <SEP> 100
<tb>

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<tb>
<tb> - <SEP> 7980 <SEP> Ob <SEP> 20 <SEP> 81 <SEP> 37.0 <SEP> 44.5 <SEP> 100
<tb> 79800b <SEP> 118 <SEP> 81 <SEP> 10.5 <SEP> 64.5 <SEP> 100
<tb> 79800b <SEP> 117 <SEP> 27 <SEP> 10.5 <SEP> 62.5 <SEP> 100
<tb> - <SEP> 1600 <SEP> Ob <SEP> 111 <SEP> 81 <SEP> 41.0 <SEP> 41.5 <SEP> 100
<tb> - <SEP> 1600 <SEP> Ob <SEP> 112 <SEP> 107 <SEP> 41.0 <SEP> 44.0 <SEP> 100
<tb> 450 <SEP> 16000b <SEP> 87 <SEP> 81 <SEP> 54.0 <SEP> 44.0 <SEP> 99.9
<tb> - <SEP> 1600 <SEP> Ob <SEP> 59 <SEP> 81 <SEP> 72.0 <SEP> 36.0 <SEP> 99.9
<tb>
T = température VVH = vitesse volumique horaire Q = quantité introduite dans le réacteur lors d'un cycle a Diamètre intérieur de la chambre du réacteur = 10 mm. b Diamètre intérieur de la chambre du réacteur = 4 mm.

Xc Taux de conversion du méthane Sd Sélectivités de l'hydrogène et du dioxyde de carbone.

Pour chacun des tests présentés dans le tableau cidessus, le taux de sélectivité du monoxyde de carbone est inférieur à 0,1%. Ce monoxyde de carbone est donc pratiquement absent des gaz en sortie du réacteur, ou se trouve à l'état de traces infinitésimales dans ces gaz (quelques ppm).

L'analyse de surface par spectroscopie infrarouge à réflexion diffuse (DRIFT) montre que des espèces carbonate correspondant respectivement aux bandes d'absorption infrarouge égales à 1460 cm-1, 1380cm-1, 1070 cm-1, et des formiates correspondant respectivement aux bandes d'absorption infrarouge égales à 1560 cm-1, 1300 cm-l et 2850 cm-'se forment à la surface du système catalytique, sur le support de cérine partiellement réduit, lors de l'étape de décomposition catalytique du méthane. Ces espèces sont stables dans une atmosphère inerte. Lors de l'étape de régénération à 4000C ou 450 C selon le test, elles réagissent avec l'oxygène pour produire du dioxyde de carbone CO2 et de l'eau H2O.

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La figure unique représente une installation conforme à l'invention et prévue pour produire de l'énergie électrique à partir de gaz naturel GN. Cette installation comporte une canalisation principale 1 qui relie successivement un réacteur catalytique 2 placé en tête, un refroidisseur 3 disposé en aval de ce réacteur 2, un piège à recharge 4 placé en aval du refroidisseur 3 et une pile à combustible 5, placée en sortie.

Une canalisation de retour 6, reliant un point en aval de la pile à combustible 5 à un point en amont du réacteur catalytique 2, est pourvue d'une soufflante 7 prévue pour entraîner le fluide présent dans cette canalisation de retour 6 vers l'entrée du réacteur 2.

Une purge P est prévue en aval de la pile à combustible 5. Dans l'exemple représenté, elle est constituée par l'extrémité aval de la canalisation principale 1.

En amont du réacteur 2, la canalisation principale 1 est raccordée à une source en gaz naturel comprimé GN. Elle est pourvue d'une vanne 8 et d'une vanne 9 respectivement disposées en entrée et en sortie du réacteur 2.

Une canalisation 10 d'amenée d'un fluide régénérant, à savoir de l'air, est pourvue d'une vanne 11 et se raccorde sur la canalisation principale 1, entre la vanne 8 et le réacteur 2. Une canalisation 12 d'évacuation des gaz résultant de la régénération du réacteur 2 par l'air est pourvue d'une vanne 13 et se raccorde sur la canalisation principale 1, entre le réacteur 2 et la vanne 9.

Le réacteur catalytique 2, à lit fixe, renferme des grains d'un système catalytique comprenant du platine sur un support de cérine comme décrit précédemment. Quant à la pile à combustible, elle est du type à membrane à échange de protons.

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Au moyen des vannes 8 et il, on alimente alternativement en gaz naturel puis en air le réacteur catalytique 2, lequel est employé pour mettre en oeuvre le procédé de décomposition catalytique qui a été précédemment décrit en détail. Les vannes 9 et 13 sont employées pour alternativement diriger le gaz riche en hydrogène produit lors de l'étape de décomposition catalytique du méthane, dans le refroidisseur 3, et le gaz résultant de la régénération du réacteur 2, dans la canalisation d'évacuation 12. Le gaz riche en hydrogène, qui sort du réacteur 2 à une température de l'ordre de 400 C, est refroidi à l'aide du refroidisseur 3 à 90 C, température à laquelle il ne peut pas endommager la pile à combustible 5.

Comme toute pile à membrane à échange de proton, la pile 5 ne doit pas être alimentée avec un gaz contenant du monoxyde de carbone, sans quoi elle se détériore. Or, le procédé mis en oeuvre dans le réacteur 2 présente l'avantage de produire un gaz à la fois riche en hydrogène et exempt ou presque de monoxyde de carbone. Aussi, dans l'installation représentée, il est tiré parti de cet avantage, puisque le réacteur 2 alimente de manière essentiellement directe la pile 5 qui fournit de ce fait de l'énergie électrique en consommant de l'hydrogène.

Au sens où on l'entend ici, l'expression de manière essentiellement directe signifie que le gaz riche en hydrogène qui sort du réacteur 2 ne subit pas un traitement de purification lourd, tel qu'un procédé de purification par variation cyclique de pression. En effet, l'élément référencé 4 est un simple piège à recharge, qui est prévu pour éliminer d'éventuelles traces infinitésimales de monoxyde de carbone, mais qui n'est pas destiné à en éliminer d'importantes quantités. Il est également destiné à retenir d'éventuelles autres impuretés néfastes à la pile 5, comme du souffre.

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En variante, lorsque les conditions de mise en oeuvre du procédé de décomposition catalytique sont telles que le gaz riche en hydrogène est produit en étant pratiquement exempt d'impuretés néfastes à la pile, le piège 4 est ôté, et le gaz riche en hydrogène, aussitôt produit par le réacteur 2, est introduit directement dans la pile 5.

Dans le réacteur 2, une fraction du méthane présent dans le gaz naturel n'est pas décomposé. Elle fait donc parti des constituants du gaz riche en hydrogène et, de ce fait, passe dans la pile 5, sans que cela nuise au bon fonctionnement de celle-ci. Dans le but de réduire autant que faire se peut la part de méthane non décomposé et la part d'hydrogène non consommé qui s'échappent de l'installation représentée, l'essentiel du gaz s'échappant de la pile 5 est réinjecté, à l'aide de la canalisation de retour 6 et de la soufflante 7, en amont du réacteur 2, afin d'être recyclé.

Le gaz naturel GN ne contient pas que des hydrocarbures. Notamment, il comporte également de l'azote qui s'accumulerait sans cesse dans la boucle au fil des cycles si la purge P n'existait pas. Aussi, le débit évacué par cette purge P est régulé en fonction du taux d'azote présent dans le mélange gazeux en sortie de la pile à hydrogène 5.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'élaboration d'un gaz riche en hydrogène, par décomposition catalytique d'au moins un hydrocarbure présent dans un gaz initial, la décomposition étant effectuée à l'aide d'un système catalytique comprenant un support et un catalyseur porté par ce support, ce procédé comportant au moins les étapes dans lesquelles : a) on met en contact le gaz initial et le système catalytique, et b) on régénère le système catalytique à l'aide d'un gaz régénérant contenant de l'oxygène, caractérisé en ce que le support du catalyseur est apte à stocker et restituer au moins de l'oxygène et des espèces oxycarbonées.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit support est réalisé dans un matériau comprenant un oxyde de terre rare.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'oxyde de terre rare est un oxyde de cérium.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit support est poreux.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le catalyseur comporte un matériau choisi parmi les métaux du groupe VIII, de préférence parmi les platinoides.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le catalyseur comporte du platine.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue l'étape a) à une température inférieure à 600 C, de préférence de l'ordre de 4000C.

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8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue l'étape a) à une pression comprise entre 1 et 20 bars.

9. Procédé de production d'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il inclut le procédé d'élaboration selon l'une quelconque des revendications précédentes, ainsi que des étapes dans lesquelles : c) on récupère le gaz riche en hydrogène, et d) on alimente une pile à combustible (5) de manière essentiellement directe avec le gaz riche en hydrogène.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'avant l'étape d), on fait passer ce gaz riche en hydrogène dans une recharge d'un piège (4) prévu pour éliminer d'éventuelles impuretés néfastes à la pile (5), dont des traces éventuelles de monoxyde de carbone.

11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la pile à combustible (5) est du type à membrane à échange de protons.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à il, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes dans lesquelles : e) on récupère un gaz résiduaire produit lors de l'étape d) et contenant une partie non décomposée de l'hydrocarbure présent dans le gaz initial, et f) on soumet ce gaz résiduaire au procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'avant l'étape d), on refroidit le gaz riche en hydrogène.

14. Installation de production d'énergie électrique à partir d'un gaz initial contenant au moins un hydrocarbure, caractérisée en ce qu'elle comporte :

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- un réacteur catalytique (2) prévu pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconques des revendications 1 à 8, ce réacteur catalytique (2) renfermant un système catalytique qui comporte un support et un catalyseur porté par ce support, ledit support étant apte à stocker et restituer au moins de l'oxygène et des espèces oxycarbonées, et - une pile à combustible (5), placée en aval du réacteur catalytique (2).

15. Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte un piège à recharge (4), qui est prévu pour éliminer d'éventuelles impuretés néfastes à la pile (5), dont des traces éventuelles de monoxyde de carbone, et qui est placé entre le réacteur catalytique (2) et la pile à combustible (5).

16. Installation selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisée en ce qu'elle comporte une canalisation de retour (6), reliant un point en aval de la pile à combustible (5) à un point en amont du réacteur catalytique (2).

17. Installation selon la revendication 16, caractérisée en ce que la canalisation de retour (6) est pourvue de moyens (7) pour entraîner le gaz résiduaire vers le point en amont du réacteur catalytique (2).

18. Installation selon la revendication 16 ou 17, caractérisée en ce qu'elle comporte une purge (P) se raccordant sur une portion de l'installation comprenant la canalisation de retour (6) et reliant la pile (5) audit point en amont du réacteur catalytique (2).

19 Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (3) de refroidissement du gaz riche en hydrogène, ces moyens de refroidissement (3) étant placés

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entre le réacteur catalytique (2) et la pile à combustible (5).