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INDUSTRIE CHIMIQUE ET PHARMACEUTIQUE
L’hydrogène est utilisé dans la fabrication de tout un éventail de produits chimiques et pharmaceutiques. Les applications hydrogène incluent :
- La production d’aldéhydes et de cétones à partir de monoxyde de carbone et d’hydrogène
- La production de polyéthylènes et polypropylènes haute densité
- La production d’alcools à partir d’aldéhydes et de cétones, par réduction d’hydrogène en présence d’un catalyseur
- La production d’hydrocarbures chlorés par réaction de l’hydrogène en présence de chlore
- La production de gaz naturel synthétique
L’hydrogène est également utilisé dans les domaines suivants :
- Synthèse de méthanol
- Production de sorbitol (édulcorants de synthèse)
- Hydrogénation du charbon (liquéfaction du charbon) ou du coke pour produire de l’essence, du fioul, des toluènes, xylènes et benzènes
- Production de naphtaline
- Fabrication de nombreux médicaments
Pour plus de renseignements, consulter www.airproducts.co.fr/refining/raffinage |
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SECTEUR ELECTRIQUE
- L’hydrogène est utilisé pour le brasage fort dans la fabrication des tubes sous vide, des ampoules, des composés céramique-métal et d’autres équipements électroniques. Du fait des très hautes températures, les métaux concernés sont très réactifs et s’oxydent facilement. L’hydrogène permet d’empêcher l’oxydation.
- Les mélanges oxygène-hydrogène servent de gaz combustible pour la production et le scellage des tubes en verre. Il est impossible d’obtenir la flamme sans carbone avec un autre gaz combustible.
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SEMICONDUCTEURS
Dans le secteur des semi-conducteurs, l’hydrogène est utilisé :
- comme gaz de transport pour les procédés de diffusion
- en réaction avec O2 pour générer de la vapeur d’eau, pour l’oxydation humide
- comme atmosphère pour la croissance de couches épitaxiales sur les plaques de silicium
- comme carburant des chalumeaux Oxy-H2 pour faciliter le dépôt ou renforcer les tiges de quartz.
Du fait d’exigences rigoureuses de pureté, l’hydrogène est livré sous forme liquide.
Pour plus de renseignements concernant nos services pour le secteur des semi-conducteurs, consultez www.airproducts.fr/electronics/electronique |
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CENTRALES ELECTRIQUES
Les centrales publiques produisant de l’électricité utilisent l’hydrogène pour le refroidissement des générateurs, des moteurs et des convertisseurs de fréquence. Grâce à ses meilleures propriétés de conduction thermique, l’hydrogène permet d’obtenir un refroidissement plus efficace que le refroidissement par air conventionnel. |
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HYDROGENATION DES HUILES ET DES GRAISSES
Diverses huiles organiques comestibles sont hydrogénées au moyen de l’hydrogène : soja, poisson, graines de coton, céréales, arachide ou noix de coco. Ceci contrecarre plus longtemps la tendance de l’huile à s’oxyder et à devenir rance. L’hydrogénation améliore également la consistance de l’huile et réduit sa réactivité. |
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TRAITEMENT DES METAUX – METAUX FERREUX
Pour obtenir des propriétés spécifiques, le fer et l’acier sont soumis à un traitement thermique dans des fours à atmosphère contrôlée. L’hydrogène joue un rôle important dans ces processus. Les caractéristiques suivantes peuvent être obtenues par traitement thermique :
- Ductilité accrue
- Limite supérieure d’élasticité
- Meilleures propriétés de découpage du métal
- Transformation de la structure des grains
- Modification de la composition chimique en surface (carburation, nitruration)
- Modification des propriétés magnétiques
- Modification des propriétés électriques
L’hydrogène est également utilisé dans les applications suivantes :
- Recuit de réduction de contraintes
- Durcissement
- Recristallisation et recuit d’adoucissement des matériaux pliés à froid
- Recuit blanc
Une spécification de produit exacte peut être obtenue dans un four à atmosphère contrôlée. Les principales variables à contrôler sont la composition de l’atmosphère contrôlée et la température du matériau traité. Pour la plupart des applications, un mélange azote-hydrogène convient pour l’atmosphère contrôlée (c'est-à-dire une atmosphère réductrice empêchant l’oxydation). Le ratio d’hydrogène-azote dans une atmosphère protégée N2 /H2 est de 3 – 30% d’hydrogène pour 97 – 70% d’azote, selon le type de matériau et la spécification de produit souhaitée. Toutefois, dans certaines applications (comme le traitement thermique des aciers inoxydables), le ratio d’hydrogène peut atteindre un pourcentage bien supérieur – jusqu’à 100%.
Pour plus de renseignements, consulter www.airproducts.fr/metals/metaux |
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TRAITEMENT DES METAUX – NON-FERREUX
- Une atmosphère réductrice N2 /H2 est utilisée pour le recuit et le traitement thermique. Le ratio du mélange hydrogène-azote varie selon l’application. Les ratios de mélange mentionnés ci-dessous pour le fer et l’acier s’appliquent également aux métaux non-ferreux. Les applications incluent, par exemple, le recuit du cuivre et des alliages de cuivre.
- Les procédés de production du tungstène, du molybdène et du magnésium font appel à l’hydrogène pour la réduction des oxydes et empêcher l’oxydation. Une atmosphère contrôlée composée quasi uniquement d’hydrogène est utilisée pour le frittage d’oxydes de tungstène. Le molybdène est fabriqué à partir de molybdénite concentrée. Par torréfaction, du trioxyde de molybdène est formé, qui est alors réduit dans un four à 1000°C en présence d’hydrogène. La poudre obtenue est extrudée en tiges sous pression et frittée dans une atmosphère d’hydrogène réductrice. Les tiges frittées peuvent alors être soumises à diverses manipulations - forgeage, laminage ou étirage.
- L’hydrogène est utilisé dans la production de magnésium par électrolyse. Grâce à l’hydrogène, l’oxygène se lie au chlore, qui, sinon, se combinerait avec le magnésium fondu.
- L’hydrogène est également utilisé dans la fabrication de pièces moulées et d’outils par métallurgie des poudres. Les applications incluent, par exemple, le frittage de différents métaux et composés de métaux et le frittage à pression.
Pour plus de renseignements, consulter www.airproducts.co.uk/metals/metaux/nonferreux.htm
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COUPE ET SOUDAGE
Les procédés suivants sont réalisés à l’aide d’hydrogène :
- Coupage et soudage au jet de plasma
- Brasage et soudage en atmosphère contrôlée. Un mélange azote-hydrogène est utilisé comme gaz de formage pour les soudages quand le revers du joint doit être protégé des effets de l’oxygène.
- Soudage à l’arc TIG des matériaux austénitiques fortement alliés. Dans ce cas, un mélange argon-hydrogène est employé. Le cordon de soudure reste vif et la couleur de revenu est réduite.
Pour utiliser notre service de conseil pour tous vos besoins de soudure, rendez-vous sur www.airproducts.fr/services/TWA.htm |
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VERRE / QUARTZ
- Pour la fabrication du verre flotté, l’hydrogène est utilisé en conjonction avec l’azote pour créer une atmosphère réductrice au-dessus du bain d’étain.
- Dans l’industrie du verre, l’hydrogène sert parfois de gaz combustible, en association avec l’oxygène, pour la fonte et le découpage du quartz. Les avantages de l’hydrogène par rapport à d’autres gaz combustibles sont, avant tout, la flamme sans carbone (qui permet d’éviter les inclusions) et la moindre incidence de formation de cristal dans les quartz.
Pour plus de renseignements, consulter notre page relative à l’industrie du verre www.airproducts.co.uk/glass/verre
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INDUSTRIE PETROLIERE
Dans les raffineries de pétrole, l’hydrogène a les applications suivantes :
- In hydrotreating or hydrofining, hydrogen is used to desulphurise crude oil fractions. It is also used in catalytic reforming, where light hydrocarbons are converted into middle fractions.
- In hydrocracking, hydrogen is taken up by long molecules which are broken up into the middle fractions needed for petrol production.
Pour plus de renseignements, consulter www.airproducts.com/CPI/region.asp
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