Brevet FR2310958A1 — publié le 19761210

La présente invention concerne un réacteur destiné à réaliser la conversion catalytique, à haute température, des hydrocarbures avec un gaz contenant de l'oxygène, qui comporte une admission, une sortie et une chambre de réaction située entre ces dernières et contenant une charge de catalyseur. Lorsqu'on fait passer des matières premières, gazeuses ou liquides, à travers un tube rempli d'un catalyseur et dans lequel ces matières premières se transforment au cours d'une réaction exothermique à haute température, cette transformation ne se déroule pas de façon uniforme dans l'ensemble du tube, mais dans une zone de réaction relativement étroite qui est caractérisée par un important dégagement de chaleur, que l'on peut déceler, par exemple, par l'incandescence d'une couche de catalyseur bien définie. Si la réaction est amorcée en un point, par exemple sur un enroulement de chauffage entourant le tube, la zone de réaction ne restera généralement pas en ce point lorsque les autres conditions restent inchangées La réaction se trouvera au contraire amorcée et reprise dans la couche voisine.La zone de réaction se déplace alors dans le tube dans le sens de l'écoulement ou en sens contraire. Ce déplacement de la zone de réaction a été étudié et le comportement à l'amorçage de ces réacteurs tubulaires décrit, par exemple, dans la revue "CHEMIE-INGZNIMUS-TECENIE" 43ème année (1971), pages 601 à 608. En négligeant la déperdition de chaleur aux parois du tube, on peut, d'une part, définir le déplacement de la zone de réaction en fonction des paramètres d'exploitation extérieurs du réacteur, tels que la température, la vitesse et la composition chimique des matières premières lors de leur introduction dans le réacteur. I1 faut, d'autre part, tenir compte des paramètres de la charge de catalyseur proprement dite, par exemple l'énergie d'activation et le dégagement de chaleur intervenant lors de la réaction, et notamment la surface et la conductivité thermique du catalyseur. En cas de fonctionnement en régime permanent d'un réacteur de ce type, on peut adapter ses dimensions aux conditions de fonctionnement de telle manière que la zone de réaction se trouve à l'intérieur du réacteur. Cependant, lorsque les conditions de fonctionnement subissent de fortes variations, la zone de réaction peut, dans certains cas, se déplacer jusqu'à l'orifice d'admission ou l'orifice de sortie du réacteur De telles variations peuvent notamment se produire lorsqu'un combustible contenant des hydrocarbures est transformé dans un réacteur en un gaz de craquage que l'on brûle dans une machine motrice à combustion. Un tel procédé est, par exemple décrit dans la demande de brevet DT 2 306 026.Dans ce cas, un combustible liquide est pulvérisé ou vaporisé et, additionné d'un gaz contenant de ltoxygène, introduit dans la chambre de réaction d'un générateur de gaz de craquage, où ce mélange se transforme, par catalyse, en un combustible gazeux (gaz de craquage) pouvant brayer complètement et présentant un indice d'octane élevé. Ce gaz de craquage convient particulièrement bien pour l'exploitation des machines motrices à combustion, car il permet de renoncer à l'addition d'antidétonants et il brtle dans la machine motrice à combustion, en présence d'air comburant supplémentaire, plus complètement qu'un combustible liquide directement injecté.Les gaz d'échappement de ces machines motrices à combustion utilisant un gaz de craquage contiennent, par conséquent, beaucoup moins de substances polluantes que ceux des machines motrices à combustion alimentées directement avec un combustible liquide. Lorsqu'on utilise un générateur de gaz de craquage de ce type, par exemple, pour l'exploitation du moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, il faut prélever dans le générateur de gaz de craquage des guantités très variables de combustible gazeux, selon la charge du moteur à combustion interne.A cet effet, il faut non seulement faire varier la quantité de combustible transformé (réglage quantitatif), mais aussi parfois la qualité du combustible gazeux produit, en faisant varier le rapport des débits de combustible et de gaz contenant de l'oxygène, par exemple un mélange air/gaz d'échappement En outre, il est avantageux de préchauffer les matières premières avant de les introduire dans le générateur de gaz de craquage, par exemple dans des échangeurs de chaleur chauffés par les gaz d'échappement ; la température des matières premières variera alors aussi avec la charge variable du dispositif de chauffage.Le débit, la composition et la température des matières premières à introduire subissent par conséquent de fortes variations, et il faut que le générateur de gaz de craquage puisse fonctionner de manière stre dans ces conditions de fonctionnement fortement variables. La présente invention a pour objet de permettre le fonctionnement d'un réacteur du type mentionné même dans des conditions de fonctionnement très variables. I1 doit être possible de faire varier librement ces conditions de fonctionnement, sans tenir compte du régime du réacteur, dans les limites prévues pour l'exploitation normale de celui-ci, limites données par les exigences variables auxquelles doivent satisfaire le débit et la qualité du gaz produit. Il faut notamment éviter qu'une transformation exothermi que du mélange participant à la réaction ait déjà lieu dans la couche la plus avancée du catalyseur, aux faibles charges par exemple lorsque le moteur du véhicule automobile tourne au ralenti. I1 existe alors en effet un risque d'un retour de la réaction vers l'espace situé en amont du catalyseur , dans lequel le combustible n'est pas encore mélangé de façon homogène avec le gaz contenant de l'oxygène et où une réaction non catalytique peut alors avoir lieu , le cas échéant sous forme d'explosion ou donnant lieu à la production de sous-produits indésirables tels que de la suie. I1 faut d'autre part éviter qu'en cas de charges élevées la réaction ait lieu dans la partie la plus reculée du catalyseur et qu'elle quitte, le cas échéant, complètement le catalyseur pour se déplacer dans les tuyauteries de combustible gazeux adjacentes à la chambre de réaction. Etant donné qu'en outre seul un espace limité est disponible pour l'installation d'un générateur de gaz de craquage dans le volume destiné, par exemple, au moteur d'un véhicule automobile, il faut tendre à réaliser un mode de construction aussi compact que possible et comportant un catalyseur de faible volume. Dans ce cas, la zone de réaction ne peut se déplacer que dans des limites étroites. Pour résoudre ce problème, la présente invention prévoit, dans le cas du réacteur mentionné de concevoir la chambre de réaction et/ou la charge de catalyseur de telle manière que la zone de réaction d'un processus de transformation qui a démarré, dans la chambre de réaction, à proximité de l'admission ou de la sortie, se déplace toujours vers le milieu de la chambre de réaction lorsque le réacteur fonctionne dans des conditions normales. Le nombre de PSCLET peut servir à définir grosso modo le déplacement d'une zone de réaction dans un réacteur Pe = u . . c p dk/ax u étant la vitesse d'écoulement , S la densité à 200C c p la chaleur spécifique moyenne du mélange gazeux s'écoulant le long de l'emplacement du catalyseur dk une longueur appropriée caractérisant le catalyseur, et la la conductivité thermique axiale de la charge de cata- ax lyseur, ctest-à-dire la conductivité thermique dans le ses de l'écoulement. Le nombre de PECLET indique le rapport entre l'intensité de refroidissement du mélange gazeux en écoulement et l'intensité de la conduction thermique de retour de la charge de catalyseur dans un réacteur adiabatique. L'échange de chaleur entre la paroi du réacteur et son environnement est alors négligé. Une certaine quantité de chaleur est requise pour réchauffer, à la température de réaction (température d'allumage ou d'ignition), les matières premières continuant à pénétrer dans un réacteur déjà amorcé. Cette chaleur est engendrée lors de la réaction et elle est transmise de la zone de réaction aux zones environnantes par conduction thermique dans la charge de catalyseur. Lorsque le nombre de PELLET est faible, la zone de réaction cède suffisamment de chaleur à la couche de catalyseur qui se trouve en amont dans le sens de l'écoulement pour que l'allumage puisse déjà s'y produire et que la zone de réaction se déplace dans le sens contraire à celui de l'écoule- ment.Par contre, lorsque le nombre de PECLET est élevé, la couche de catalyseur située en amont de la zone de réaction est refroidie par les matières premières plus froides et n'atteint pas la température d'allumage ou d'ignition ; cependant la couche de catalyseur consécutive est réchauffée par conduction thermique dans le catalyseur et par convection des produits chauds de la béaCtiOnf et la zone de réaction se déplace dans le sens de ll*toulementX I1 est donc recommandé de réaliser le réacteur selon la présente invention de telle manière que le produit u.dk. de la vitesse d'écoulement par un paramètre géométrique approprié caractérisant le catalyseur, par exemple la granulométrie d'un catalyseur déposé en vrac, soit fonction de la position â l'intérieur de la chambre de réaction et diminue fortement dans le sens de 1' écoulement. Dans le cas d'un mode de réalisation préférentiel du réacteur, la chambre de réaction présente une section d'écoulement qui va en s'évasant ou s'élargissant, de sorte que la vitesse d'écoulement des fluides parcourant le réacteur et, de ce fait, le nombre de CIET diminuent dans le sens de 1'é- écoulement. A la place de ou conjointement à ce mode de réalisation, on peut avantageusement prévoir que la charge de catalyseur soit constituée par des couches de grains approximativement sphériques, dont le diamètre diminue d'une couche à l'autre dans le sens de l'écoulement. Ceci permet1 le cas échéant en conjugaison avec un élargissement de la chambre de réaction d'obtenir également une forte diminution du nombre de PELLET dans le sens de l'écoulement. Une solution particulièrement avantageuse consiste à utiliser une charge de catalyseur granuleuse dont la couche voisine de l'admission de la chambre de réaction est constituée par des sphères ou billes poreuses pleines, et les couches suivantes par des sphères ou billes poreuses creuses. Ainsi qu'il sera expliqué ultérieurement, il suffit,pour que la zone de réaction d'un processus de transformation se mette à se déplacer dans le sens de l'écoulement dans une charge constituée par des sphères ou billes pleines, de vitesses d'écoulement nettement plus faibles que dans le cas d'une charge constituée par des sphères ou billes creuses. Dans le cas d'un mode de réalisation préférentiel du réacteur selon la présente invention, le catalyseur est constitué par des corps de corindon déposés en vrac. On entend par corindon le composé a-A1203 , qui a une action catalytique sur un grand nombre de réactions de transformation d'hydrocarbures et qui est, de plus, susceptible d'être aisément imprégné de matières catalytiquement actives. On trouve le corindon dans le commerce sous forme de sphères pleines et de sphères creuses, et l'on peut aussi le transformer en corps de révolution plus grands, tels que pots, cloches ou cylindres creux. I1 est en outre particulièrement avantageux de disposer une couche de matières minérales en fibres, thermiquement stables, dans la chambre de réaction, entre la charge de catalyseur granulée et la sortie. La laine de verre de quartz ou d'A1203, trouvée dans le commerce, tassée de façon à peu près homogène et présentant, par exemple, une épaisseur de fibres d'environ 2 à 4 p , convient particulièrement comme couche de fibres. Une telle couche de fibres clôturant la charge de catalyseur empêche les grains de celui-ci , ou ses particules détachées par frottement, d'être entrarnés hors de la chambre de réaction par le courant gazeux résultant de la réaction.En outre, une telle couche de fibres s'est avérée empêcher de manière remarquable le déplacement de la zone de réaction hors de la chambre de réaction du réacteur dans les tuyauteries prévues en aval. Dans le cas du procédé mentionné et destiné à réaliser la transformation en un gaz de craquage d'un combustible à base d'hydrocarbures, par réaction avec un gaz contenant de l'oxy- gène, le générateur de gaz de craquage n1 est alimenté, conjointement avec le combustible, qu'en une quantité d'oxygène juste suffisante pour produire dans la chambre de réaction, par oxydation catalytique partielle du oombustible, un combustible gazeux contenant du méthane, de l'oxyde de carbone et/ou de l'hydrogène. Pour éviter de trop réduire le pouvoir calorifique du combustible gazeux, on diminue l'alimentation en oxygène du générateur de gaz de craquage jusqu'à ce que son débit soit très inférieur à la quantité nécessaire pour la combustion du combustible. Cependant, l'on sait qu'en équilibre thermodynamique, une combustion se déroulant en présence d'une teneur en oxygène très inférieure au rapport stoechiométrique, produit de la suie. Cette formation de suie peut être évitée à l'intérieur de la chambre de réaction par une charge appropriée de cette dernière, mais il faut tenir compte du fait qu'aux températures élevées qui sont en Jeu une réaction peut aussi se produire sur les parois de la chambre de réaction. Ainsi, les contacts par impact des molécules gazeuses avec les parois peuvent favoriser une formation de suie. Des quantités gênantes de produits indésirables de la réaction peuvent donc être engendrées par catalyse sur les parois, notamment dans les réacteurs de petite taille.Un grand nombre de métaux et alliages métalliques courants, par exemple l'acier inoxydable, peuvent provoquer une formation de suie par une telle catalyse sur les parois, dont l'effet est défavorable. Toutes les parties du réacteur qui sont exposées à de hautes températures devraient, par conséquent, être réalisées de préférence en un matériau non métallique, résistant à la chaleur et ne faisant pas fonction de catalyseur pour former des produits indésirables de la réaction. Un réacteur d'une telle conception peut avantageusement comprendre une chambre de réaction qui soit entourée d'une chemise à plusieurs parois avec un réfrigérant prévu à l'intérieur de celle-ci. Ledit réfrigérant peut notamment être réalisé sous forme d'échangeur de chaleur destiné au gaz chaud résultant de la transformation et aux matières premières relativement froides, et peut être prévu en amont de l'admission de la chambre de réaction, dans le sens de 1' écoulement. Le combus- tible à base d'hydrocarbures, qui doit entre transformé dans le réacteur, par exemple de l'essence, peut être pulvérisé ou vaporisé et mélangé au gaz contenant de l'oxygène, par exemple de l'air, avant l'admission dans le réfrigérant ; mais l'essence peut aussi entre introduite sous forme de liquide et n'être vaporisée et mélangée à de l'air-que dans le réfrigérant ou l'échangeur de chaleur. En outre, le réfrigérant peut comporter un conduit annulaire percé d'orifices de passage vers la chambre de réaction, pour assurer une répartition unif orme des matières premières sur la section d'admission de la chambre de réaction. I1 est recommandé de prévoir une cloison intermédiaire dans l'espace creux de la chemise, cloison qui dirige le gaz chaud résultant de la transformation et provenant de la sortie de la chambre de réaction le long de la paroi intérieure délimitant la chambre de réaction et jusqu'au réfrigérant, où il est refroidi et peut alors être évacué du réacteur en passant le long de la paroi extérieure de la chemise, qui peut, par exemple, être réalisée sous forme de carter métallique Etant donné que ce carter métallique est léché par le gaz résultant de la transformation, qui est à présent refroidi , il n'y a plus à 'rainure à cet endroit aucun phénomène de catalyse indésiJable par la paroi.De plus, les parois léchées par les matières premib as ou par le gaz résultant de la transformation, sur leur trajet entre l'admission et le réfrigérant , c'est-à-dire la paroi intérieure et la cloison intermédiaire de la chemise et certaines parties de l'échangeur de chaleur, sont entièrement réalisées en un matériau non métallique ne faisant pas fonction de catalyseur pour former des produits indésirables de la réaction. La porcelaine à haute résistance, contenant du corindon, ou la céramique frittée à grande densité contenant de la cordiérite conviennent particulièrement bien à cet usage, car , contrairement à des matériaux inertes , ces matériaux, qui ont certes une action catalytique, n'agissent pas comme catalyseur pour former des réactions indésirables, mais ne provoquent que les réactions recherchées.De ce fait, ils favorisent l'oxydation partielle des hydrocarbures, sans agir en mtme temps comme catalyseurs pour la formation de la suie. Les pièces réalisées avec des matériaux différents ne présenteront de préférence une jonction mécanique fixe qu'à proximité du réfrigérant. Les éléments du réacteur qui sont exposés à de hautes températures peuvent, dans ces conditions, se dilater librement selon leur différents coefficients de dilatation thermique, le réacteur pouvant par conséquent être exposé à des températures de réaction élevées et à de fortes variations de température, sans qu'il se produise des contraintes thermiques destructrices. La présente invention sera expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation et d'une figure. La figure annexée représente - en majeure partie en coupe - une vue latérale d'un mode de réalisation préférentiel du réacteur selon la présente invention. Ce réacteur est essentiellement constitué par une chambre de réaction 1 et une paroi intérieure délimitant ladite chambre de réaction. Cette paroi intérieure est constituée par un vase 2 s'évasant en forme de Une, qui est obturé par un couvercle 3 et sur le fond duquel repose une pièce d'insertion ou pièce rapportée 4. Une pièce emboutie 30, est insérée axialement au milieu du fond du vase 2 ; la pièce 30 convient1 par exemple, pour l'installation d'un chauffage d'appoint destiné à empêcher une baisse de température dans la chambre de réaction. Ladite pièce emboutie 30 peut être réalisée en une seule pièce avec le vase ou bien sous forme de pièce séparée constituant le fond du vase et ajustée ou embossée .La pièce rapportée 4 comporte un conduit annulaire 5, dans lequel débouchent une ou plusieurs conduites d'alimentation 6 pour les matières premières, et qui est raccordé à la chambre de réaction 1 par l'intermédiaire d'orifices de passage 7 . La chambre de réaction 1 contient un catalyseur déposé en vrac, dont la première couche est constituée par des sphères ou billes de corindon pleines 8, d'un diamètre de 4 mm environ . Y succèdent deux couches de sphères ou billes de corindon creuses1 appelées corindon sphérique ou en billes 9, dont le diamètre est respectivement d'environ 3 et 1 mm. Au-dessous du couvercle 3, la charge de catalyseur déposée en vrac est recouverte d'une couche 27 de laine de A1203 tassée de façon dense, dont les fibres présentent une épaisseur de 3 u environ. La paroi latérale du vase 2 est entourée d'une cloison intermédiaire conique 10 concentrique, sur laquelle repose un couvercle supplémentaire 11. Ce couvercle 11 présente une saillie 12, qui coopère avec une monture annulaire 13 prévue sur le couvercle 3 du vase 2. De ce fait, la cloison intermédiaire 10 est maintenue, avec son couvercle 11, à un certain écartement de la paroi intérieure 2 avec son couvercle 3, et concentriquement à celle-ci. L'intervalle ainsi créé entre la paroi intérieure et la cloison intermédiaire est raccordé à la chambre de réaction 1 par l'intermédiaire d'orifices de passage 14 ménagés dans le couvercle 3 du vase 2 Le fond du vase 2 est fixé, par l'intermédiaire d'un assemblage vissé 15, dans un carter métallique 16, également conique et en forme de vase sur lequel un couvercle 17 est fixé par une bride. Le carter 16 et son couvercle 17 présentent des pièces d'écartement 18, du genre ressort, qui maintiennent en position la cloison intermédiaire 10 avec son couvercle 11. Des fentes 19 ménagées au bord inférieur de la cloison intermédiaire 10 relient l'espace entre le carter 16 et ladite cloison 10 à l'espace compris entre cette cloison 10 et la paroi intérieure 2. En son centre, le couvercle 17 présente une tubulure de sortie 20 destinée au gaz résultant de la transformation. On peut réaliser une jonction mécanique fixe et un centrage entre le vase 2 et la pièce emboutie 30, d'une part, et le carter 16, d'autr-e part, en serrant le fond du vase 2 par les vis 15, entre la plaque de base 21 du carter 16 et une bague métallique 22. Pour améliorer l'étanchéité, on insère des rondelles d'étanchéité ou joints annulaires 23 et 24 entre la plaque de base et le fond du vase, ainsi qu'entre le fond du vase et la bague métallique. Si la pièce emboutie est réalisée sous forme d'élément séparé au fond du vase, elle est, elle aussi, maintenue dans sa position centrée par cet assemblage Par l'intermédiaire d'une denture, la pièce rapportée 4 est en outre, reliée à la bague métallique 22, et centrée par l'intermédiaire de la pièce emboutie 30. En cas de secousses, les différents éléments du réacteur ne peuvent donc pas se déplacer les uns par rapport aux autres. Le carter 16 avec la plaque de base 21 et le couvercle 17, ainsi que la bague métallique 22, sont de préférence en acier. La pièce rapportée 4 ainsi que le vase 2 et la cloison intermédiaire 10, avec les couvercles 3 et 11 y afférents, sont avantageusement réalisés avec du corindon ou avec une autre matière céramique, contenant de l'oxyde d'aluminium, frittée à grande densité. La paroi peut, de plus, entre imprégnée avec des produits métalliques actifs. Le combustible liquide à base d'hydrocarbures à introduire dans le réacteur peut entre pulvérisé ou vaporisé et additionné d'un gaz contenant de l'oxygène, par exemple de l'air frais, avant admission dans la conduite d'alimentation 6. Pendant cette préparation, des températures comprises entre 150 et 2000C ne devraient toutefois pas être dépassées. Le mélange relativement froid de matières premières, qui pénètre dans le conduit annulaire, assure le refroidissement de la pièce rapportée 4, de la bague métallique 22, du fond du vase 2, de la plaque de base 21 du carter métallique et de la couche inférieure de sphères ou billes de corindon pleines 8 . Ces éléments servent par conséquent de réfrigérants pour le gaz résultant de la transformation et qui parcourt la chemise.Mais on peut aussi introduire les hydrocarbures sous forme de liquide dans le conduit annulaire et ne les faire vaporiser qu a cet endroit et au contact des sphères ou billes pleines de la partie inférieure du corindon déposé en vrac, ce qui a pour effet un refroidissement encore plus poussé du gaz résultant de la transformation. Les produits de la réaction qui se condensent dans cette zone de refroidissement peuvent entre évacués par l'intermédiaire d'une tubulure 25 fixée sur la plaque de base 21. Les matières premières pénètrent, dans le sens des flèches 26, dans le conduit annulaire et la chambre de réaction, où elles sont préchauffées et mélangées dans la charge de sphères ou billes pleines déposées en vrac. A l'intérieur du réacteur et à une charge moyenne de celui-ci, aucune réaction n' a lieu sur la surface relativement petite des plus grandes sphères bu billes pleines refroidies par les matières premières, et la transformation des matières premières n'a au contraire lieu que dans une zone de réaction située à l'intérieur de la couche de sphères ou billes creuses déposées en vrac 9 . A de faibles débits ou dans le cas d'une plus forte proportion d'air du mélange hydrocarbures/air qu'il s'agit de transformer, la zone réaction peut se déplacer légèrement vers l'intérieur de la couche de sphères ou billes pleines déposées en vrac, dans le sens contraire à celui de l'écoulement.Mais meme au débit minimum prévu pour l'exploitation du réacteur, la zone de réaction ne peut pas pénétrer plus profondément dans la zone des sphères ou billes pleines déposées en vrac, car il faut une quantité de chaleur relativement importante pour réchauffer les billes pleines et la section d'écoulement est si petite qu'en cas de marche normale du réacteur, les vitesses en aval de la pièce rapportée 4 atteignent toujours une valeur à laquelle une zone de réaction se déplace à la vitesse d'écoulement vers l'intérieur de la couche de catalyseur déposée en vrac. La couche de recouvrement composée de fibres, la couche de catalyseur constituée par de petites sphères ou billes creuses, en amont de la première, et la plus faible vitesse d'écoulement due à la plus grande section d'écoulement, ont, d'autre tart pour effet que, dans des conditions de fonctionne ment normales, il s'y produirait un déplacement de la zone de réaction dans le sens contraire à celui de l'écoulement, déplacement qui empêche, par conséquent, la zone de réaction d'atteindre les orifices de passage 14 du couvercle 3 . Après la transformation dans la chambre de réaction, les gaz chauds en résultant quittent ladite chambre de réaction par l'intermédiaire des orifices de sortie 14 ménagés dans le couvercle 3 et se dirigent, dans le sens des flèches 28, à l'in térieur de la chemise à plusieurs parois, d'abord le long de la face extérieure de la paroi 2 limitant la chambre de réaction, vers le réfrigérant prévu à l'admission de la chambre de réaction. Les gaz chauds produits rehaussent la température de la paroi de la chambre de réaction, pendant leur passage, et ré duisent ainsi la déperdition de chaleur à ladite paroi.Le gaz résultant de la transformation se refroidit alors en réchauffant les matières premières et peut ensuite s'écouler vers la tubulure de sortie 20 du réacteur, en longeant le carter métalli que 16 Sur le trajet de l'admission de la chambre de réaction au réfrigérant du gaz résultant de la transformation, les matiè res premières réchauffées dans le réacteur, et le gaz chaud ré sultant de la transformation, ne sont en contact qu'avec les ma tériaux céramiques de la charge de catalyseur 8, 9, 27, et des parois 2, 3, 10, 11 et 30, matériaux qui ont de plus été impré gnés avec un produit catalytiquement actif.Ces matériaux cé ramiques favorisent la transformation des hydrocarbures, par réaction avec un gaz contenant de l'oxygène, en un combustible gazeux contenant du méthane, de l'oxyde de carbone et de l'hydro gène, sans agir en même temps comme catalyseur sur la formation de produits indésirables de la réaction, tels que la suie ou les produits du goudron. Entre le préchauffage du mélange soumis à la réaction et le refroidissement du gaz résultant de la trans formation dans l'échangeur de chaleur, la réaction est dirigée et contrôlée par catalyse, et lton empêche notamment qu'il ne se produise, par des contacts par impact avec les parois, une dé composition thermique des hydrocarbures entrarnant une formation de suie. Grâce à l'élargissement de la section d'écoulement, le nombre de PECLET diminue dans un rapport de 5 : X pendant le parcours à travers la chambre de réaction, et à nouveau dans un rapport compris entre environ 2 : 1 et 3 : 1 par l'utilisation de deux couches de sphères ou billes creuses déposées en vrac présentant respectivement des diamètres de 3 à 4 mm et de 1 à 2 mm. A des charges moyennes, on peut donc faire varier la transformation ou la quantité de produit transformé dans un rapport qui est à peu près de 10 : 1 sans que la zone de réaction ne quitte la couche de sphères ou billes creuses en se déplaçant. fiais meme à des charges extrêmes, la zone de réaction du processus de transformation ne peut pas quitter la chambre de réaction en se déplaçant à travers la couche de fibres ou la couche de sphères ou de billes pleines déposées en vrac. I1 s'avère en effet qu'à des températures et compositions inchangées des matières premières, il faudrait que la vitesse d'écoulement augmente de plus de huit fois pour que, dans un réacteur tubulaire, garni de corindon sphérique ou en billes d'un diamètre de 3 mm environ et d'une couche adjacente, compacte et dense, de laine d't1203, la zone de réaction se déplace complètement de la couche de corindon déposée en vrac vers l'intérieur de la couche de laine minérale. En comparant, d'autre part, deux réacteurs respectivement garnis de sphères ou billes de corindon creuses, d'environ 3 mm de diamètre, et de sphères ou billes de corindon pleines , d'environ 4 mm de diamètre, on constate qu'il faudrait, dans le cas du réacteur garni de sphères pleines, réduire la vitesse d'écoulement à environ 1/5 pour stabiliser la zone de réaction à la même distance de l'orifice d'admission qu'avec le réacteur garni de sphères creuses. De plus, la capacité calorifique élevée des sphères ou billes pleines déposées en vrac est particulièrement avantageuse lorsque la quantité de combustible destinée à être transformée et à être introduite dans le réacteur subit de brusques augmentations.La réaction qui, à un faible débit, se déroule à proximité de la couche de sphères ou billes pleines, réchauffe en effet cette couche et, en cas de brusque augmentation du débit, les matières premières sont efficacement préchauffées dans cette couche avant d'atteindre la zone de réaction. Ceci permet d'empêcher une "extinction" de la réaction par un afflux brusquement accru de matières premières plus froide On peut notamment alimenter le réacteur avec un combustible liquide dont la vaporisation peut avoir lieu sur les sphères ou billes pleines dans la chambre de réaction proprement dite Dans le cas du réacteur selon la présente invention, qui vient d'être décrit, on peut donc faire varier la transformation ou la quantité de produit transformé dans un rapport de 200 : 1 , sans que la zone de réaction puisse atteindre l'admission ou la sortie de la chambre de réaction. De ce fait, on dispose d'une marge de sécurité suffisante pour que le fonctionnement des machines motrices à combustion soit parfaitement adr, fonctionnement qui, pendant les variations de la charge, peut par exemple être accompagné de variations des besoins en combustible pouvant atteindre un rapport de 140 : 1. REVENDICATIONS 1. Réacteur destiné à réaliser la conversion catalytique, à haute température, des hydrocarbures avec un gaz contenant de l'oxygène, qui comporte une admission, une sortie et une chambre de réaction située entre ces dernières et contenant une charge de catalyseur, caractérisé en ce que la chambre de réaction et/ou la charge de catalyseur sont conçues de telle matrière que la zone de réaction d'un processus de transformation qui a démarré dans la chambre de réaction, à proximité de l'admission ou de la sortie, se déplace toujours vers le milieu de la chambre de réaction lorsque le réacteur fonctionne dans des conditions normales. 2. Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de réaction (1) présente une section d'écoulement qui va en s'évasant ou s'élargissant dans le sens de l'écoule- ment. 3 Réacteur selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la charge de catalyseur est constituée par des couches de grains approximativement sphériques (8,9), dont le diamètre diminue d'une couche à l'autre dans le sens de l'écoulement. 4. Réacteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche de catalyseur granuleux voisine de l'admission (7) de la chambre de réaction est constituée par des sphères ou billes poreuses pleines (8), et les couches suivantes par des sphères ou billes poreuses creuses (9). 5. Réacteur selon les revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les grains de catalyseur (8,9) sont en corindon. 6. Réacteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'une couche (27) de matière minérale en fibres, thermiquement stable , est disposée dans la chambre de réaction, entre la sortie (14) et la charge constituée par des grains de catalyseur (8,9). 7. Réacteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la couche (27) est constituée par de la laine de verre de quartz ou d'oxyde d'aluminium, tassée de façon à peu près homogène