Brevet FR2756842A1 — publié le 19980612

La présente invention concerne un procédé perfectionné pour produire un brai en ésophase contenant un composé organométallique aromatique soluble, qui est 5 adapté à la fabrication de fibres de carbone. L'invention concerne plus particulièrement un procédé pour fabriquer des fibres de carbone à grande résistance mécanique qui offrent des caractéristiques supérieures de résistance & la traction et de module. Le procédé consiste à ajouter un10 composé organométallique aromatique soluble à une charge de départ carbonée et à traiter thermiquement ladite charge de départ carbonée par diffusion de gaz pour produire un brai en mésophase contenant des métaux. Le brai en mésophase contenant des métaux résultant convient pour être filé à l'état fondu en un article fabriqué sous forme de fibre. Les procédés de production de brai en mésophase et/ou de fibres de carbone sont déjà connus et sont actuellement en pratique industrielle. Le brevet des E.U.A. No 3 385 915, délivré le 28 mai 1968, enseigne un procédé pour produire des fibres d'oxydes de métaux, qui consiste à imprégner une matière polymère organique préformée avec un métal. La cellulose et la rayonne sont citées comme matières polymères organiques appropriées. Le brevet des E.U.A. N 4 042 486, délivré le 16 août 1977, concerne un procédé pour convertir un brai en un cristalloide, qui consiste à enrober des particules de brai amorphes solides avec un métal ou un sel de métal avant une diffusion de gaz et une maturation thermique pour produire un brai en mésophase. Les brevets des E.U.A. N' 4 460 454 et 4 460 455, tous deux délivrés le 17 juillet 1989, enseignent un procédé de production d'un brai qui convient pour être utilisé dans la fabrication de fibres de carbone. Une étape d'hydrogénation incluse dans le procédé réduit ou élimine le soufre, l'azote, l'oxygène, les métaux et les asphaltènes d'une huile lourde résiduelle de pétrole. Le brevet des E.U.A. N' 4 554 148, délivré le 19 novembre 1985, concerne un procédé pour la fabrication de fibres de carbone, qui consiste à soumettre une huile de matière brute à des conditions de craquage thermique pour obtenir un produit de brai contenant au moins 5 pour cent en poids de mésophase. Un brai sensiblement exempt de mésophase est obtenu en enlevant du produit de brai une mésophase de granulométrie particulière. L'huile de matière brute est dérivée d'un pétrole brut de base naphténique ou de base intermédiaire et contient des métaux. Le brevet des E.U.A. N 4 600 496, délivré le 15 juillet 1986, enseigne un procédé pour transformer un brai en une mésophase en présence de quantités catalytiquement actives d'oxydes, composés dicétoniques, carboxylates et métal-carbonyles de certains métaux. Le brai en mésophase obtenu est décrit comme étant utilisable dans la production de fibres de carbone. Le brevet des E.U.A. N 4 704 333 concerne un procédé pour la formation de fibres de carbone produites à partir du brai décrit dans le brevet des E.U.A. N 4 600 496 précité. Le procédé consiste à extruder ladite mésophase pour former des fibres, refroidir les fibres extrudées et soumettre les fibres à une température élevée pour carboniser lesdites fibres. Comme on peut facilement s'en rendre compte d'après les références cidessus, un effort de recherche est actuellement consacré à l'élaboration de méthodes et techniques nouvelles et plus perfectionnées pour produire des brais en mésophase et des fibres de carbone. La présente invention réside dans un procédé pour produire un brai en mésophase contenant des métaux qui peut être aisément filé en fibres de carbone. Le présent procédé de production du brai en mésophase contenant des métaux comporte l'addition d'un composé organométallique aromatique soluble à une charge de départ carbonée graphitisable. La charge de départ contenant des métaux est soumise ensuite à une maturation thermique, de préférence avec diffusion de gaz pour produire un brai de maturation thermique contenant du brai en mésophase. Le5 brai en mésophase résultant contient environ 50 ppm à environ 20 000 ppm des métaux provenant du composé organométallique soluble. Ensuite, le brai en mésophase est isolé du brai de maturation thermique. Le présent brai en mésophase contenant des métaux donne des fibres ayant10 une réactivité accrue à l'oxydation et de meilleures propriétés de résistance à la traction et de module en traction. Ainsi, la présente invention fournit un brai en mésophase contenant des métaux, qui peut étre facilement filé en une fibre de carbone.15 L'invention concerne aussi un procédé de production d'une fibre de carbone graphitisable à partir d'un brai en mésophase contenant des métaux, caractérisé en ce qu'il consiste à: (a) ajouter un composé organométallique aromatique soluble à une charge de départ carbonée graphitisable; (b) soumettre à une maturation thermique avec diffusion de gaz la charge de départ carbonée contenant des métaux provenant de l'étape (a), pour produire un brai de maturation thermique contenant un brai en mésophase, (c) isoler le brai en mésophase contenant environ ppm à environ 20 000 ppm de métaux provenant du composé organométallique soluble, (d) filer à l'état fondu le brai en mésophase contenant des métaux de l'étape (c) pour produire des fibres de brai en mésophase contenant des métaux, (e) stabiliser par oxydation les fibres de brai contenant des métaux; et (f) carboniser les fibres en brai contenant des métaux pour produire des fibres de carbone. Selon la présente invention, un composé organométallique aromatique soluble est ajouté à une charge de départ carbonée. La charge de départ carbonée contenant des métaux est soumise à une maturation5 thermique, de préférence avec diffusion de gaz, pour produire un brai de maturation thermique contenant un brai anisotrope (brai en mésophase). Le brai en mésophase résultant contient une quantité importante du composé organométallique aromatique soluble ajouté & la matière de10 départ carbonée. Il faut remarquer que certaines charges de départ carbonées peuvent contenir de petites quantités ou des traces de composés métalliques. Chaque fois que ce cas se présente, il est souhaitable d'ajuster la teneur en métaux15 de la charge de départ carbonée à la concentration désirée. On y parvient en ajoutant les présents composés organométalliques aromatiques solubles à la charge de départ carbonée pour ajuster ainsi à la valeur souhaitée la concentration desdits métaux dans la charge de départ20 carbonée. Les charges de départ carbonées utilisées dans le procédé de l'invention sont des fractions pétrolières aromatiques lourdes et des fractions hydrocarbonées lourdes retirées de la houille, comprenant de préférence25 des matières appelées des brais. Toutes les charges de départ utilisées sont sensiblement exemptes de brai en mésophase. Le terme "brai", tel qu'employé ici, désigne les brais de pétrole, l'asphalte naturel et l'huile lourde obtenue comme sous-produit dans l'industrie de craquage des naphtas, les brais à haute teneur en carbone obtenus à partir d'asphalte de pétrole et d'autres matières ayant des propriétés de brai qui sont formées comme sous- produits dans divers procédés de production industrielle.35 L'expression "brai de pétrole" s'applique à la matière carbonée résiduaire obtenue par le craquage thermique et catalytique de distillats ou résidus pétroliers. L'expression "brai anisotrope" ou "brai en mésophase" désigne un brai comprenant des molécules ayant une structure aromatique qui se sont associées ensemble5 par interaction pour former des cristaux liquides optiquement ordonnés. L'expression "brai isotrope désigne un brai comprenant des molécules qui ne sont pas alignées en cristaux liquides optiquement ordonnés. Les fibres10 produites à partir de ces brais sont de qualité inférieure à celle de fibres produites à partir de brais en mésophase. En général, les charges de départ carbonées ayant un haut degré d'aromaticité conviennent pour mettre en oeuvre la présente invention. Les brais carbonés ayant une teneur en carbone aromatique d'environ 40 à environ 90 pour cent, comme déterminé par spectroscopie à résonance magnétique nucléaire, sont particulièrement utiles dans le procédé, de même que les courants riches en composés aromatiques, à20 haut point d'ébullition, contenant de tels brais ou qui sont susceptibles d'être convertis en de tels brais. Sur base pondérale, les charges de départ utiles contiennent environ 88 pour cent à environ 93 pour cent de carbone et environ 9 pour cent à environ 4 pour cent25 d'hydrogène. Bien que d'autres éléments que le carbone et l'hydrogène, tels que le soufre et l'azote pour ne mentionner qu'eux, soient normalement présents dans ces brais, il est important que ces autres éléments ne dépassent pas environ 5 pour cent en poids de la charge de départ. En outre, ces charges de départ utiles ont typiquement un poids moléculaire moyen de l'ordre d'environ 200 à environ 1000. En général, on peut utiliser toute fraction hydrocarbonée lourde dérivée de pétrole ou de houille comme charge de départ carbonée dans le procédé de la présente invention. Outre le brai de pétrole, les charges de départ appropriées comprennent des courants pétroliers aromatiques lourds, des goudrons de craqueur à éthylène, des produits dérivés de la houille, des goudrons thermiques de pétrole, des résidus de craqueur à catalyseur fluide et des distillats aromatiques ayant un5 intervalle d'ébullition de 3430C à 510 C. L'utilisation d'une charge de départ du type brai de pétrole est préférée. Les composés organométalliques solubles de la présente invention peuvent être des composés organométalliques naturels ou synthétiques. Il faut remarquer que les composés organométalliques solubles naturels sont préférés ici. Les composés organométalliques solubles naturels de la présente invention sont au moins partiellement aromatiques et ils font preuve d'une bonne stabilité thermique lorsqu'ils sont dissous dans des hydrocarbures aromatiques. En général, ils appartiennent à la famille des complexes organométalliques existant dans la fraction asphaltique du pétrole brut. Les constituants organiques aromatiques des présents composés organométalliques comprennent des porphyrines et des composés macrocycliques apparentés ayant des structures cycliques de porphine modifiée. Ils comprennent également des porphines contenant des noyaux aromatiques ajoutés et/ou des ligands sulfurés et oxygénés ainsi que des ligands azotés. Les composés organométalliques préférés sont des structures du type porphine relativement stables à la chaleur qui se dissolvent facilement dans les présentes charges de départ carbonées. Ces composés comportent souvent des substituants aryles condensés. Le constituant métallique des présents composés organométalliques est un métal ou un mélange de métaux choisis parmi les métaux des Groupes IIA, IB, IIB, IVB, VB, VIB et VIII du Tableau Périodique, les métaux des Groupes VB et VIII étant préférés. Des métaux particulièrement préférés dans les groupes mentionnés cidessus comprennent le vanadium, le nickel, le magnésium, le zinc, le fer, le cuivre, l'iridium, le manganèse et le titane, et leurs mélanges. Il faut remarquer que, bien que tous les métaux mentionnés ici soient utilisables dans l'invention, le vanadium et le nickel sont particulièrement préférés et le vanadium est5 tout spécialement préféré. La Demanderesse ne souhaite pas être tenue & une théorie, mais elle pense que les métaux décrits ci-dessus se complexent avec les constituants organiques aromatiques des composés organométalliques et forment des chélates qui10 sont abondamment solubles dans les présentes charges de départ carbonées. Une source de composés organométalliques aromatiques solubles naturels utilisables dans la présente invention est le brut Mayan. Le brut Mayan peut être concentré pour15 donner un concentré qui contient une importante quantité de composés organométalliques aromatiques solubles. Des exemples représentatifs de composés organométalliques solubles synthétiques utilisables comprennent l'oxyde de vanadium(IV)-5,10,15,20-20 tétraphényl-21H, 23H-porphine, la nickel(II)-5,10,15,20- tétraphényl-21H,23H-porphine, la zinc-5,10,15,20- tétraphényl-21H,23H-porphine, la cobalt(II)-5,10,15,20- tétraphényl21H,23H-porphine et la cuivre-5,10,15,20- tétraphényl-21H,23H-porphine, et leurs mélanges. Le25 composé organométallique synthétique du vanadium est particulièrement préféré. Ces composés organométalliques synthétiques sont fabriqués et commercialisés par la firme Aldrich Chemical Company, sise à Milwaukee, Wisconsin, E.U.A.30 Les composés organométalliques décrits ici, y compris les composés organométalliques tant naturels que synthétiques, peuvent être incorporés à la charge de départ carbonée de toute manière commode. Ainsi, les composés organométalliques peuvent être ajoutés35 directement à la charge de départ carbonée en dissolvant le composé organométallique désiré au degré de concentration souhaité dans la charge de départ carbonée. Normalement, le composé organométallique est ajouté & la charge de départ carbonée en une quantité suffisante pour établir dans le brai en mésophase produit à partir de la charge de départ carbonée une concentration de métaux d'environ 50 ppm à environ 20 000 ppm. En variante, les présents composés organométalliques peuvent être mélangés avec des solvants appropriés pour former un mélange de composé organométallique et de solvant qui peut être facilement dissous dans la charge de10 départ carbonée appropriée à la concentration souhaitée. Si l'on utilise un mélange de composé organométallique et de solvant, le rapport du composé organométallique au solvant dans ce mélange est normalement d'environ 0,05:20 à environ 0,15:10, respectivement. Les solvants utilisables pour former les présents concentrés comprennent des composés dérivés du pétrole tels que les gazoles, le benzène, le xylène, le toluène et leurs mélanges. Le solvant particulier retenu doit bien sûr être choisi de manière à ne pas affecter20 défavorablement les autres propriétés désirées de la composition finale de charge de départ carbonée. Les composés organométalliques aromatiques solubles sont ajoutés à une charge de départ carbonée et la charge de départ contenant des métaux est soumise à un traitement de maturation thermique, de préférence avec diffusion de gaz, pour former un brai de maturation thermique contenant un brai en mésophase. Le composé organométallique est ajouté à la charge de départ carbonée à une concentration suffisante pour donner une concentration d'environ 50 ppm30 à environ 20 000 ppm, notamment d'environ 80 ppm à environ 1000 ppm, de préférence d'environ 100 ppm à environ 500 ppm, des métaux provenant du composé organométallique dans le brai en mésophase après le traitement de maturation thermique.35 La conversion de la charge de départ contenant des métaux en un brai en mésophase est effectuée en soumettant la charge de départ à l'état fondu à des températures élevées, généralement à la pression atmosphérique sous agitation et avec diffusion de gaz. Le gaz passe de façon continue à travers la charge de départ contenant des métaux pendant la diffusion pour porter au maximum le5 contact et la conversion de la charge de départ en un brai en mésophase contenant des métaux. Les conditions employées pour le traitement de maturation thermique sont bien connues dans la technologie et comprennent des températures dans l'intervalle10 d'environ 3500C à environ 500 C, de préférence d'environ 370 C à environ 425 C; à une pression d'environ 10 kPa à environ 0,1 MPa ou 0,3 MPa. Cependant, des pressions plus élevées peuvent être employées si cela est souhaité. La durée de la diffusion de gaz peut varier largement selon la charge de départ carbonée, le débit d'introduction de gaz, la température, etc. Normalement, les étapes de chauffage et/ou diffusion de gaz sont conduites durant une période de temps d'environ 2 à environ 100 heures, notamment d'environ 2 à20 environ 60 heures, de préférence d'environ 2 à environ 30 heures. Le gaz de diffusion est généralement mis en contact avec la charge de départ carbonée à un débit d'environ 0,062 à environ 1,25 m3(TPN) par kilogramme de charge de départ et par heure.25 Le gaz de diffusion utilisé peut être un gaz inerte, un gaz réactif oxydant ou un mélange de gaz inerte et de gaz réactif oxydant. Des gaz inertes appropriés comprennent l'azote, l'argon, le xénon, l'hélium, le méthane, un gaz de carneau à base d'hydrocarbures, la30 vapeur d'eau et leurs mélanges, l'azote étant le gaz inerte préféré. Des gaz réactifs oxydants qui peuvent être utilisés ici sont l'air, l'oxygène, l'ozone, le peroxyde d'hydrogène, le bioxyde d'azote, l'acide formique gazeux, le gaz chlorhydrique et leurs mélanges. L'oxygène est le gaz réactif oxydant préféré. Lorsqu'on utilise un mélange d'azote gazeux et d'oxygène gazeux dans le procédé, l'oxygène constitue de préférence environ 0,05 à environ 5 pour cent du mélange de gaz. En général, le brai de maturation thermique contient plus de 70 % de mésophase et il convient au filage en fibres de carbone. Cependant, si le brai produit a une5 teneur en mésophase inférieure à celle souhaitée, le brai peut être séparé par des moyens tels que la séparation par gravité, comme enseigné dans l'art antérieur, pour produire un brai en mésophase contenant jusqu'à 100 % de mésophase et convenant au filage. 10 Le brai en mésophase de la présente invention contient environ 50 ppm à environ 20 000 ppm de métaux provenant du composé organométallique aromatique soluble qui a été ajouté à la charge de départ carbonée et il peut être filé en fibres de carbone anisotropes par des techniques classiques telles que le filage au fondu, le filage centrifuge, le filage par soufflage, etc. Les exemples suivants servent à illustrer le meilleur mode de mise en pratique de la présente invention et ils ne doivent pas être considérés comme limitatifs.20 Exemple I Un brai en mésophase contenant du vanadium est préparé par maturation thermique avec diffusion d'un résidu aromatique contenant un composé vanadium-porphyrine ajouté, selon le mode opératoire suivant: Une huile clarifiée de raffinerie du Mid-Continent est étêtée pour produire un résidu bouillant à 454,4 C et plus. Ce résidu est mélangé avec 0,05 pour cent d'oxyde de vanadium(IV)5,10,15,30-tétraphényl-21H,23H-porphine et 10 pour cent de toluène comme co-solvant. Le toluène est chassé du mélange par distillation et le résidu est soumis à une maturation thermique pendant 32 heures à 385 C. Pendant la maturation thermique, on fait barboter de l'azote dans l'unité de maturation thermique à un débit de 0,25 m3 (TPN) d'azote gazeux par heure et par kilogramme de charge de départ. Le rendement en produit résiduel est de 19,6 pour cent. Il faut remarquer qu'une partie de la charge a été perdue lors du démarrage de la diffusion de gaz, ce qui se traduit par un rendement inférieur en produit résiduel comparativement aux Exemples II et III. Le produit accuse à l'examen 100 pour cent de brai en mésophase, fondant à 300 C, comme déterminé par microscopie sur platine chauffante. Lorsqu'il est réduit en cendres, ce brai de maturation thermique laisse 190 ppm de résidu qui contient plus de 90 pour cent d'oxydes de vanadium d'après analyse par spectroscopie d'émission. Le brai en mésophase contenant du vanadium est filé à l'état fondu en fibres de carbone en offrant une très bonne filabilité à 335 C. Les fibres carbonisées stabilisées montrent à l'essai une résistance à la traction de 2,93 x 101 2 Pa et un module en traction de 262 x 1015 Pa. Exemple II Un brai en mésophase contenant du vanadium est préparé par maturation thermique avec diffusion d'un résidu aromatique contenant un composé vanadium-porphyrine ajouté, selon le mode opératoire suivant: Une huile clarifiée de raffinerie du Mid-Continent est étêtée pour produire un résidu bouillant à 454,4 C et plus. Ce résidu est mélangé avec 0,15 pour cent d'oxyde de vanadium(IV)-5,10,15,20-tétraphényl-21H, 23H-porphine et 10 pour cent de toluène comme co-solvant. Le toluène est chassé du mélange par distillation et le résidu est soumis à une maturation thermique pendant 32 heures à 3850C. Pendant la maturation thermique, on fait barboter de l'azote dans l'unité de maturation thermique à un débit de 0,25 m3(TPN) d'azote gazeux par heure et par kilogramme de charge de départ. Le rendement en produit résiduel est de 23,9 pour cent. Le produit accuse à l'examen 100 pour cent de brai en mésophase fondant à 320 C. Lorsqu'il est réduit en cendres, ce brai de maturation thermique laisse 644 ppm de résidu qui contient plus de 90 pour cent d'oxydes de vanadium d'après analyse par spectroscopie d'émission. Le brai en mésophase contenant du vanadium est filé à l'état fondu en fibres de carbone en offrant une assez bonne filabilité & 320 C. Les fibres carbonisées stabilisées montrent à l'essai une résistance à la traction de 2,62 x 101 2 Pa et un module en traction de 310 x 1015 Pa. Une calorimétrie différentielle à balayage avec oxydation est effectuée sur la fibre brute de filage. Un degré d'oxydation correspondant à la stabilisation est atteint avec cette fibre en un temps inférieur de 13 % à celui demandé avec la fibre témoin de l'Exemple III. Exemple III Un brai en mésophase exempt de métaux est préparé selon le mode opératoire exposé à l'Exemple I, avec l'exception suivante: On n'ajoute pas le composé vanadium-porphyrine, l'oxyde de vanadium(IV)- 5,10,15,20-tétraphényl-21H,23H- porphine, au résidu d'huile clarifiée bouillant à 454,4 C et plus. Il en résulte un rendement de 23,0 pour cent en produit résiduel. Ce produit accuse à l'examen 100 pour cent de mésophase qui fond à 300 C, comme déterminé par microscopie sur platine chauffante. La teneur en cendres déterminée du brai est inférieure à 5 ppm. Le brai fait preuve d'une bonne filabilité lorsqu'il est filé en fibres de carbone à 320 C. Les fibres carbonisées stabilisées montrent à l'essai une résistance à la traction de 2,69 x 1012 Pa et un module en traction de 248 x 1015 Pa. Le Tableau I ci-dessous présente les conditions opératoires et les résultats des essais conduits dans les Exemples I à III. Tableau Exemple I Exemple II Exemple III Huile Huile Huile clarifiée, clarifiée, clarifiée, 454,4 C 454,4-C 454,4-C et plus et plus et plus et et et 0,05 % de 0, 15 % de Témoin Alimentation TPVP (1) TPVP-(1) Préparation avec diffusion Temps, heures 32 32 32 Température, OC 385 385 385 Débit de N2, m3(TPN)/ h-kg de charge 0,25 0,25 0,25 Rendement en mésophase, % en poids 19,6 (2) 23,9 23,0 Propriétés de mésophase % de mésophase, platine chauffante 100 100 100 Température de fusion, platine chauffante, *C 300 320 300 Cendres, ppm 190 644 C 335 360 320 Réduction de section très bonne assez bonne bonne Résistance à la traction, 1012 Pa 2,93 2,62 2,69 Allongement, % 0,91 0,70 0,93 Module en traction, 1015 Pa 262 310 248 (1) TPVP = oxyde de vanadium-5,10,15,20-tétraphényl- 21H,23H-porphine (2) Une partie de la charge a été perdue lors du démarrage de la diffusion, ce qui entraîne un plus faible rendement en mésophase. Comme on peut facilement s'en rendre compte d'après les résultats d'essai ci-dessus, les brais en mésophase contenant des métaux, produits selon le mode opératoire décrit ici, donnent des fibres de carbone ayant des propriétés supérieures ou comparables celles des fibres obtenues avec brai en mésophase témoin. Il est bien entendu que de nombreuses variantes et modifications peuvent être apportées à l'invention telle que décrite ici sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé de production d'un brai en mésophase contenant des métaux solubles, caractérisé en ce qu'il consiste à:5 (a) ajouter un composé organométallique aromatique soluble à une charge de départ carbonée graphitisable, (b) soumettre à une maturation thermique avec diffusion de gaz la charge de départ carbonée contenant des métaux provenant de l'étape (a) pour produire un brai de maturation thermique contenant une mésophase; et (c) isoler un brai en mésophase contenant environ 50 ppm à environ 20 000 ppm de métaux provenant du composé organométallique soluble. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les métaux provenant du composé organométallique soluble de l'étape (a) sont choisis parmi le vanadium, le nickel, le magnésium, le zinc, le fer, le cuivre,20 l'iridium, le manganèse, le titane et leurs mélanges. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les métaux provenant du composé organométallique soluble de l'étape (a) sont le vanadium et le nickel. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le métal provenant du composé organométallique soluble de l'étape (a) est le vanadium. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé organométallique soluble de l'étape (a) est une métalloporphyrine. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le constituant organique aromatique du composé organométallique comprend des porphyrines, des composés macrocycliques ayant des structures cycliques de porphine modifiée, des porphines comportant des noyaux aromatiques ajoutés, des porphines ayant des ligands sulfurés, oxygénés et azotés, et des porphines ayant des substituants aryles condenses. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le composé organométallique soluble de l'étape (a) est une métalloporphyrine naturelle. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé organométallique soluble de l'étape (a) est un composé organométallique synthétique. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le composé organométallique soluble synthétique est l'oxyde de vanadium(IV)-5,10,15,20-tétraphényl-21H,23H-10 porphine. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le brai en mésophase de l'étape (c) contient environ 80 ppm à environ 1000 ppm de métaux provenant du composé organométallique.15 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le brai en mésophase de l'étape (c) contient environ 100 ppm à environ 500 ppm de métaux provenant du composé organométallique. 12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge de départ carbonée graphitisable contenant des métaux est soumise à une diffusion de gaz avec un gaz inerte pendant l'étape de maturation thermique. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le gaz inerte est l'azote. 14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge de départ carbonée graphitisable contenant des métaux est soumise à une diffusion de gaz avec un mélange de gaz inerte et de gaz réactif oxydant. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le gaz réactif oxydant constitue environ 0,05 pour cent à environ 5 pour cent du mélange de gaz. 16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le gaz réactif oxydant est l'oxygène. 17. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'ajustement de la concentration du composé organométallique aromatique soluble dans la charge de départ carbonée graphitisable de l'étape (a) à une valeur suffisante pour incorporer environ 50 ppm & environ 20 000 ppm de métaux provenant du composé organométallique dans le brai en mésophase après la maturation thermique avec diffusion de gaz de l'étape (b). 18. Procédé de production d'une fibre de carbone graphitisable à partir d'un brai en mésophase contenant des métaux, caractérisé en ce qu'il consiste à: (a) ajouter un composé organométallique aromatique soluble à une charge de départ carbonée graphitisable; (b) soumettre à une maturation thermique avec diffusion de gaz la charge de départ carbonée contenant des métaux provenant de l'étape (a), pour produire un brai de maturation thermique contenant un brai en mésophase, (c) isoler le brai en mésophase contenant environ 50 ppm â environ 20 000 ppm de métaux provenant du composé organométallique soluble, (d) filer à l'état fondu le brai en mésophase contenant des métaux de l'étape (c) pour produire des fibres de brai en mésophase contenant des métaux, (e) stabiliser par oxydation les fibres de brai contenant des métaux; et (f) carboniser les fibres en brai contenant des métaux pour produire des fibres de carbone. 19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que les métaux provenant du composé organométallique soluble de l'étape (a) sont le vanadium, le nickel, le magnésium, le zinc, le fer, le cuivre, l'iridium, le manganèse, le titane et leurs mélanges. 20. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que les métaux provenant du composé organométallique soluble de l'étape (a) sont le vanadium et le nickel. 21. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le métal du composé organométallique soluble de l'étape (a) est le vanadium. 22. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le composé organométallique soluble de l'étape (a) est une métalloporphyrine. 23. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le constituant organique aromatique du composé organométallique comprend des porphyrines, des composés macrocycliques ayant des structures cycliques de porphine modifiée, des porphines comportant des noyaux aromatiques ajoutés, des porphines ayant des ligands sulfurés,10 oxygénés et azotés, et des porphines ayant des substituants aryles condensés. 24. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le composé organométallique soluble de l'étape (a) est une métalloporphyrine naturelle. 25. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le composé organométallique soluble de l'étape (a) est un composé organométallique soluble synthétique. 26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que le composé organométallique soluble synthétique est l'oxyde de vanadium(IV)-5,10,15,20-tétraphényl- 21H,23H-porphine. 27. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le brai en mésophase de l'étape (c) contient environ 80 ppm à environ 1000 ppm de métaux provenant du25 composé organométallique. 28. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le brai en mésophase de l'étape (a) contient environ 100 ppm à environ 500 ppm de métaux provenant du composé organométallique.30 29. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que la charge de départ carbonée graphitisable contenant des métaux est soumise à une diffusion de gaz avec un gaz inerte pendant l'étape de maturation thermique.35 30. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le gaz inerte est l'azote. 31. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que la charge de départ carbonée graphitisable contenant des métaux est soumise à une diffusion de gaz avec un mélange de gaz inerte et de gaz réactif oxydant. 32. Procédé selon la revendication 31, caractérisé en ce que le gaz oxydant constitue environ 0,05 pour cent & environ 5 pour cent du mélange de gaz. 33. Procédé selon la revendication 31, caractérisé en ce que le gaz réactif oxydant est l'oxygène. 34. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que les fibres de carbone de l'étape (f) sont graphitisées pour produire des fibres de carbone graphitisées. 35. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend l'ajustement de la concentration du composé organométallique aromatique soluble dans la charge de départ carbonée graphitisable de l'étape (a) à une valeur suffisante pour incorporer environ 50 ppm à environ 20 000 ppm de métaux provenant du composé organométallique dans le brai en mésophase après la maturation thermique avec diffusion de gaz de l'étape (b).