Technologie du gaz.

Abstract

Le cours « Technologie du gaz » est une unité d'enseignement fondamentale dans la spécialité Industries pétrochimiques. Il vise à fournir à l'étudiant une compréhension complète des gaz industriels en abordant leurs propriétés physico-chimiques, leurs méthodes de production, de stockage, de transport et leurs multiples applications dans les domaines médical, industriel, énergétique et technologique. Le cours débute par l'étude des concepts thermodynamiques de base appliqués à la liquéfaction des gaz et présente les principaux cycles de liquéfaction (Linde-Hampson, Claude, Kapitsa, Cascade) en insistant sur les échangeurs thermiques, les machines à détente et l'effet Joule-Thomson. Il traite ensuite des techniques de séparation des composants de l'air, aussi bien cryogéniques (distillation à basse température dans des colonnes à moyenne et basse pression) que non cryogéniques (adsorption PSA/VSA et membranes), avec une description détaillée des équipements de séparation, du contrôle des procédés et des critères de rendement et de pureté. Un chapitre entier est consacré aux gaz nobles (hélium, néon, argon, krypton, xénon) : histoire de leur découverte, abondance naturelle, propriétés uniques et applications avancées telles que le refroidissement supraconducteur, l'éclairage, les lasers, le soudage et la propulsion ionique. Le cours aborde également les techniques de stockage (bouteilles haute pression et réservoirs cryogéniques) et de transport (routier selon l'accord ADR et pipelines) en mettant l'accent sur les normes de sécurité ATEX et la réduction de l'impact environnemental. Enfin, il passe en revue les applications industrielles, médicales et énergétiques de chaque gaz majeur, avec une analyse historique du rôle de ces gaz dans la révolution industrielle et les progrès technologiques modernes, tout en discutant des défis contemporains tels que la rareté de l'hélium, les émissions de CO₂, la nécessité de technologies plus durables et les innovations comme le recyclage, le contrôle intelligent et les nouveaux matériaux.