Brevet FR2888835A1 — publié le 20070126

PROCEDE DE PRODUCTION D'HYDROGENE A PARTIR D'HYDROCARBURES OU DE COMPOSES HYDROCARBONES La présente invention concerne un procédé et un appareil ou système de production d'hydrogène à partir d'hydrocarbures ou de composés hydrocarbonés. Il est envisagé d'utiliser l'hydrogène notamment pour l'alimentation de piles à combustibles type PEM (Proton Exchange Membrane), qui jouent un rôle de plus en plus important aussi bien pour des applications stationnaires que pour des stations mobiles. Il existe actuellement divers procédés pour produire de l'hydrogène. Le plus connu et le plus utilisé est le reformage catalytique d'hydrocarbures. Ce procédé consiste à transformer un hydrocarbure en un gaz contenant majoritairement de l'hydrogène et du monoxyde de carbone, cette transformation étant effectuée par oxydation partielle, vaporeformage ou reformage autothermique. L'oxydation partielle est une opération exothermique qui consiste à faire réagir un hydrocarbure avec de l'air ou de l'oxygène pur. Le vaporeformage est une réaction endothermique, c'est-à-dire qui nécessite un apport d'énergie par voie externe. Le reformage autothermique consiste en une combinaison des deux réactions précédentes correspondant à des conditions autothermiques. Bien que très utilisé, le reformage catalytique présente de nombreux inconvénients. En particulier, si ce procédé est parfaitement maîtrisé à l'échelle industrielle pour des installations de grande capacité, le passage à des échelles réduites pose d'importants problèmes en terme notamment de compacité, de temps de réponse ou encore d'empoisonnement des catalyseurs. C'est pourquoi on a récemment proposé des procédés utilisant des technologies plasmas. Parmi ces nouveaux procédés on peut distinguer deux catégories: les procédés basés sur l'utilisation de plasmas thermiques, où le plasma agit essentiellement en tant que source d'énergie, et ceux basés sur l'utilisation de plasmas non thermiques, où le plasma agit essentiellement en tant que catalyseur. Les procédés basés sur l'utilisation de plasmas thermiques présentent des inconvénients majeurs, en particulier une consommation en énergie électrique élevée et une érosion des électrodes utilisées pour générer le plasma qui conduit à des durées de vie limitées à quelques centaines d'heures. La présente invention concerne un procédé utilisant des plasmas non thermiques. Il est connu par le brevet US 6,322,757 B1, d'utiliser un procédé dans lequel on réalise une décharge électrique entre deux électrodes et on introduit ensuite les réactifs entre ces deux électrodes avec une vitesse élevée. Le plasma ainsi créé sert de catalyseur pour accélérer la réaction. Pour l'alimentation en énergie électrique permettant de générer le plasma, ce document antérieur prévoit l'utilisation d'une source de courant continu qui permet le contrôle du courant dans une zone de très forte tension et de faible intensité du courant; mais la description de ce brevet ne fournit aucune solution pour réaliser ce contrôle du courant continu. Des études menées dans le cadre de la présente invention ont montré que si on utilise un montage connu d'alimentation de plasma basé sur un transformateur à haute tension relié à une impédance alimentée soit en courant continu soit en courant alternatif, il se produit obligatoirement un fonctionnement non stationnaire de type glidarc , où la tension et le courant varient très fortement au cours du temps, avec une fréquence qui dépend des conditions d'écoulement. Ces fortes variations ont pour effet de créer un plasma inhomogène et confiné, et donc une réaction qui a un rendement non optimisé. Par ailleurs ce type d'alimentation électrique se caractérise nécessairement par de très mauvais rendements. L'invention vise à remédier à ces inconvénients. L'invention: L'invention concerne un procédé de production d'hydrogène à partir d'un produit hydrocarboné et d'un produit oxydant, la réaction étant effectuée dans une enceinte dans laquelle circulent les produits et dans laquelle on crée une décharge électrique produisant un plasma non thermique (également appelé plasma froid ou plasma hors équilibre thermodynamique), la décharge électrique étant sélectionnée pour que le plasma soit tel qu'il soit entraîné par les produits afin d'occuper la majeure partie de l'enceinte. La circulation des produits réactifs permet, au passage devant l'arc électrique, d'entraîner la décharge dans toute l'enceinte. Selon une réalisation, la décharge est stable et occupe toute la longueur de l'enceinte. Selon une réalisation, la décharge électrique est produite par un générateur électrique à courant continu, qui comprend un convertisseur de courant continu en courant alternatif de type à résonance. Un convertisseur à résonance, dont un exemple sera décrit plus loin, permet de régler le courant de manière précise. De plus, il permet de maintenir l'intensité du courant à une valeur constante et stable. Ceci permet un contrôle dynamique du plasma en faisant varier le courant de manière très précise, et on peut ainsi obtenir des conditions réactives particulièrement favorables pour la conversion des réactifs en gaz riche en hydrogène. Dans une variante, le générateur produit un courant continu constant. Selon une réalisation, l'intensité du courant servant à alimenter le plasma présente une valeur inférieure à 1 ampère. Le convertisseur à résonance garantit la stabilité et la possibilité de régler le courant même pour des faibles valeurs d'intensité, typiquement inférieures à 1 ampère. Le niveau de tension étant défini par la géométrie du système et les conditions d'écoulement, et ayant généralement une valeur élevée, il est important de pouvoir contrôler le courant même pour des faibles valeurs d'intensité afin d'utiliser au mieux le procédé dans toutes les conditions. Selon une réalisation, le convertisseur à résonance utilisé dans le générateur électrique est à simple ou double résonance, de préférence à double résonance. L'utilisation d'un convertisseur à double résonance permet de générer soit une forte puissance électrique, soit une puissance quasi-nulle, en fonction des conditions de fréquence utilisées. Un exemple d'un tel convertisseur sera décrit plus loin. Selon une réalisation, le générateur électrique est alimenté par une source de basse tension continue, et il comprend trois éléments: le convertisseur de tension continue en tension alternative de type à résonance, un élévateur de tension et un convertisseur de tension alternative en haute tension continue. L'élévateur de tension, ou transformateur, permet d'augmenter la tension pour obtenir des valeurs relativement élevées (de l'ordre de plusieurs kV) dont le niveau est fonction de la géométrie et des dimensions de l'enceinte, ainsi que des conditions réactives. Le convertisseur alternatif/ continu permet de redresser la haute tension obtenue en sortie du transformateur. Selon une réalisation, l'enceinte présente une symétrie cylindrique autour d'un axe, et on crée un écoulement hélicoïdal des réactifs, cet écoulement étant effectué selon cet axe. Cet écoulement hélicoïdal permet d'obtenir un plasma homogène dans toute l'enceinte, et donc un rendement élevé de conversion. Il est à noter que cet écoulement hélicoïdal peut s'utiliser indépendamment du générateur utilisant un convertisseur à résonance, par exemple avec un générateur classique tel que ceux utilisés dans les dispositifs existants. Selon une réalisation, pour créer cet écoulement hélicoïdal, on injecte les réactifs de manière sensiblement tangentielle dans l'enceinte par des injecteurs répartis dans au moins une section de l'enceinte. Les injecteurs peuvent être équirépartis autour de l'axe de l'enceinte et leur nombre est de préférence compris entre 2 et 6. La répartition uniforme des injecteurs permet d'augmenter l'homogénéité du plasma créé et donc d'augmenter encore le rendement. Selon une réalisation, on prévoit plusieurs groupes d'injecteurs. Un groupe est situé sur une section différente de celle sur laquelle se trouve un autre groupe. Cette disposition permet de répartir l'injection dans plusieurs sections situées en aval de la première, et ainsi de maintenir, voire de renforcer, l'écoulement sur toute la longueur de l'enceinte. Selon une réalisation, les réactifs sont introduits sous forme gazeuse dans l'enceinte. Les réactifs sont injectés soit séparément, soit de manière pré mélangée. Selon une réalisation, on munit l'enceinte d'une zone post-réactive maintenue à haute température. Cette zone est utilisée notamment dans le cas d'un fonctionnement avec de grandes quantités d'eau, afin de maintenir les réactifs à une température suffisante pour que la réaction chimique soit complète. Cette zone post-réactive peut, de plus, comporter un catalyseur. Selon une réalisation, le produit hydrocarboné est compris dans le groupe comportant: les hydrocarbures purs, les carburants automobiles, les carburants utilisés pour la propulsion aérienne et maritime, les alcools, les éthers et les esters. Selon une réalisation, le produit oxydant est compris dans le groupe comportant: l'air, l'eau, l'air enrichi en oxygène et les mélanges eau/air (enrichi en oxygène ou non). Selon une réalisation l'enceinte réactionnelle est maintenue à une pression comprise entre 1 et 20 bars. Selon une réalisation, le générateur de courant est relié à deux électrodes concentriques: l'une axiale et l'autre en forme de tube cylindrique de même axe. L'électrode tubulaire comporte une membrane perméable à l'hydrogène. Cette membrane permet notamment de modifier la pression en hydrogène dans l'enceinte et ainsi de déplacer l'équilibre thermodynamique et d'augmenter la conversion en hydrogène. Selon une réalisation, une couche mince diélectrique est déposée sur la surface interne de l'électrode tubulaire. Cette couche permet une meilleure répartition des charges électriques au niveau de la surface, et ainsi une plus grande homogénéité de la décharge. Selon une réalisation, l'électrode tubulaire comporte un catalyseur. Elle est par exemple constituée d'un alliage à base de nickel. Le catalyseur permet d'accélérer les réactions chimiques au contact de l'électrode. Description détaillée: D'autres caractéristiques et avantages de l'invention pourront être mieux compris à l'aide de la description de certains modes de réalisation, décrits à titre non limitatifs et illustrés à l'aide des dessins sur lesquels: - la figure 1 est une section axiale d'un dispositif conforme à l'invention, - la figure la montre un dispositif analogue à celui de la figure 1, dans lequel l'intérieur de l'enceinte est recouvert d'une couche diélectrique mince, - la figure 2 est une vue en section radiale du dispositif montré sur la figure 1, - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1 dans laquelle le dispositif est muni d'un échangeur de chaleur conforme à l'invention - la figure 4 montre une zone post-réactive ajoutée au dispositif représenté sur les figures 1 et 2, la figure 4a montre un dispositif analogue à celui de la figure 4, dans lequel la zone post-réactive contient un catalyseur, - la figure 5 est un schéma de principe d'un générateur électrique faisant partie d'un dispositif conforme à l'invention, - la figure 5a montre un exemple de réalisation d'un convertisseur continu/alternatif à double résonance, - la figure 6 illustre le phénomène d'arc glissant apparaissant dans un dispositif conforme à l'invention, - la figure 6a montre des courbes représentant les variations d'intensité et de courant dans le cas d'un fonctionnement du générateur en mode glidarc , - la figure 6b montre des courbes représentant les variations d'intensité et de courant dans le cas d'un fonctionnement continu du générateur, - la figure 7 montre un dispositif conforme à l'invention comportant un disque de type nid d'abeille qui permet de confiner la décharge dans une zone délimitée, - la figure 7a montre un dispositif conforme à l'invention dans lequel l'extrémité de l'électrode tubulaire est constituée d'un col et d'un divergent, - la figure 8 montre un dispositif conforme à l'invention qui permet de séparer l'hydrogène des autres éléments présents dans le gaz, et - la figure 9 montre un dispositif conforme à l'invention comportant à l'intérieur de l'électrode tubulaire un disque permettant le mélange des réactifs et un refroidissement de l'électrode centrale. Le dispositif que l'on va décrire avec les figures présente une géométrie cylindrique de révolution. Il comporte une enceinte 100 dans laquelle s'effectue la réaction, et deux électrodes 10 et 12 (figure 1). La première électrode 10 est dans une position centrale suivant l'axe de l'enceinte. Elle a un diamètre de 1,5 mm, et est constituée d'un matériau métallique qui possède une importante conductivité électrique, une température de fusion élevée et une importante résistance à la corrosion. La seconde électrode 12 a la forme d'un tube cylindrique de diamètre intérieur 15 mm et de longueur 120 mm. Elle est réalisée en acier inoxydable et constitue le corps du réacteur. Dans la suite de la description, on n'établira pas de distinction entre l'enceinte 100 et l'électrode 12. L'ensemble du dispositif est isolé thermiquement grâce à un manchon 14 qui entoure l'électrode tubulaire 12, pour limiter au maximum les pertes vers l'extérieur. Ce manchon est par exemple réalisé en un matériau à base de fibres d'alumine, de 5 cm d'épaisseur. Les deux électrodes 10 et 12 sont isolées électriquement entre elles par la mise en place d'un second manchon isolant 16 d'épaisseur 2 mm autour de l'électrode 10. L'isolant est par exemple un élément céramique à base d'oxyde métallique. Les électrodes 10 et 12 sont connectées respectivement aux bornes 18 et 20 d'un générateur électrique décrit ci-après. L'électrode tubulaire 12 comprend, dans un exemple détaillé plus loin, une membrane perméable à l'hydrogène. Elle comporte aussi, dans un exemple, une couche mince constituée d'un matériau diélectrique 23 (figure la) à base d'alumine de 5 micromètres d'épaisseur sur sa face interne. Cette couche diélectrique permet une meilleure répartition des charges électriques au niveau de la surface de la couche mince et une plus grande homogénéité de la décharge. En variante, l'électrode tubulaire comporte un substrat formé par exemple d'un alliage à base de Nickel sur sa face interne. Le mélange réactif est composé d'un produit hydrocarboné (hydrocarbure, alcool, ester, éther ou tout autre produit contenant de l'hydrogène et du carbone) et d'un produit oxydant (air, eau, air enrichi en oxygène ou mélange d'eau et d'air, enrichi ou non). Les réactifs sont introduits dans l'enceinte 12 avec une vitesse élevée. On injecte ces réactifs de manière sensiblement tangentielle par des injecteurs 24 et 25 (Figure 2). Ces injecteurs, de diamètre 1 mm, sont au nombre de quatre et ils sont uniformément répartis sur une section située à 1 cm en amont de l'extrémité de l'électrode 10. Chaque injecteur forme ainsi un angle de 90 dans le plan de la section avec chacun de ses deux voisins. Ceci permet de créer un écoulement hélicoïdal 22 dans la direction axiale. Cet écoulement hélicoïdal a pour avantage de créer un milieu homogène à l'intérieur de l'enceinte. Les réactifs sont introduits dans l'enceinte sous forme gazeuse, généralement à une température de 120 C. Ils peuvent être introduits soit séparément soit pré-mélangés. Dans un exemple, on dispose de plusieurs groupes d'injecteurs situés dans différentes sections de l'enceinte (sections 1, 2 et 3 sur la figure 1). Ceci permet d'injecter des réactifs à différents niveaux de l'enceinte, c'est-à-dire dans différentes sections situées en aval de la première, afin de maintenir ou de renforcer l'écoulement hélicoïdal sur toute la longueur de l'enceinte. Un générateur électrique représenté sur la figure 5 permet de générer le plasma. Ce générateur est alimenté par une source de basse tension continue, et il comporte trois éléments: un convertisseur de tension continue en tension alternative 31 de type à résonance, un élévateur de tension 32 de type transformateur et un convertisseur de tension alternative en tension continue 33 pour redresser la haute tension de sortie. Un exemple de réalisation du convertisseur à résonance est montré sur la figure 5a. Il s'agit d'un convertisseur à double résonance à pont complet. Le principe d'un tel convertisseur est le suivant: la tension d'entrée continue est tout d'abord découpée par deux interrupteurs à semiconducteurs (ci après nommés transistors, de type IGBT ou MOSFET par exemple) 40 et 42 placés respectivement en parallèle de diodes 44 et 46 et deux transistors 60 et 62 placés respectivement en parallèle de diodes 64 et 66. Les transistors 40 et 62 sont à l'état passant durant tout ou partie de la première demi période de fonctionnement. Durant toute cette demi période de fonctionnement les transistors 42 et 60 sont bloqués. Durant tout ou partie de la deuxième demi période de fonctionnement les transistors 40 et 62 sont à l'état passant. Durant toute cette deuxième demi période de fonctionnement les transistors 42 et 60 sont bloqués. Lorsqu'un transistor n'est pas à l'état passant durant sa demi période de fonctionnement c'est sa diode en antiparallèle qui est à l'état passant. Une tension découpée est ainsi créée aux bornes d'un circuit 38 monté en série avec le primaire du transformateur 32; ce circuit 38 dit à double résonance comprend une inductance 48, en série avec un ensemble constitué d'une inductance 50 et d'un condensateur 52, eux-mêmes montés en parallèle. La tension découpée peut ainsi exciter deux résonances: la résonance du circuit constitué par l'inductance 50 et le condensateur 52, et la résonance du circuit constitué par l'inductance 48 et le condensateur 52. Ainsi, l'amplitude du courant traversant l'enroulement primaire du transformateur 32 dépend de la fréquence de découpage, ce qui permet de contrôler la puissance électrique qui transite par ce transformateur. La forme d'onde du courant traversant l'enroulement primaire du transformateur 32 dépend des valeurs des inductances 48 et 50 et de la capacité du condensateur 52. L'utilisation d'un convertisseur à double résonance est privilégiée car, à une fréquence de découpage élevée, une forte puissance électrique peut être générée, alors qu'à une fréquence plus basse une puissance quasi-nulle peut être générée. La réciproque est possible selon les valeurs des composants 48,50 et 52 choisis. Ainsi lors de la présence de l'arc une tenue à ce court-circuit peut être contrôlée à l'aide de ce circuit à double résonance. Le convertisseur alternatif/ continu est un redresseur de réalisation classique ou avec un multiplieur de tension. Les composants le constituant jouent, comme dans le convertisseur continu/alternatif, le rôle d'interrupteurs qui permettent de redresser le signal et d'obtenir une haute tension continue. Les expériences menées dans le cadre de la présente invention ont montré que l'utilisation de ce type de générateur permet: - De maintenir la tension aux bornes des électrodes à un niveau très élevé (pouvant aller jusqu'à plusieurs dizaines de kV), constant et parfaitement stable. Le niveau de tension est défini par la géométrie de l'enceinte et les conditions d'écoulement (composition du gaz, débit, pression). - De maintenir à un niveau constant, parfaitement stable et réglable le courant dans la décharge, et ce quelle que soit la valeur du courant, y compris pour de très faibles valeurs (1A). Lorsque le générateur est mis en marche, une décharge électrique 70 se crée à l'endroit où l'espace entre les électrodes est minimum, cette décharge donne naissance à un phénomène d'arc glissant, illustré par les figures 6 et 6a. Après quelques secondes, cette décharge se stabilise. Comme les réactifs sont introduits avec une certaine vitesse, leur déplacement conduit à une diffusion du plasma. La décharge est entraînée par les réactifs jusqu'à atteindre une très grande longueur et se stabiliser dans l'ensemble de l'enceinte. Cette décharge a pour conséquence la création d'un plasma homogène à l'intérieur de l'enceinte. Lorsque l'écoulement s'effectue de manière hélicoïdale, la décharge est stabilisée sous forme d'un vortex. On voit sur les courbes de la figure 6b que l'intensité du courant 72 est très faible (inférieure à 1A), et la tension 74 relativement élevée (de l'ordre de quelques kV). Grâce à ce générateur électrique, la décharge électrique obtenue se stabilise dans des conditions électriques très particulières de haute tension (typiquement entre 1 et 10 kV) et de très faible intensité du courant (typiquement inférieure à 1A). De plus, le générateur électrique permet de régler parfaitement le courant délivré, et ainsi de contrôler dynamiquement le plasma. On obtient alors un plasma très homogène, ce qui permet à une grande fraction des réactifs de passer devant la zone active constituée de la décharge électrique. Le rendement de conversion ainsi obtenu est relativement élevé. Dans un exemple utilisant un dispositif conforme à la figure 1, maintenu à la pression atmosphérique, on introduit un mélange air-eau-isooctane dans les proportions suivantes: - Air: 5.3 Nm3/h, -Isooctane: 0.3 g/s, - Eau: 0.7 g/s. Il est à noter que l'unité Nm3, qui signifie normal m3 , représente la quantité de gaz, exempt de vapeur d'eau, qui, à une température de 0 C et une pression absolue de 1.01325 bars, occupe un volume de 1 m3. Après amorçage de l'arc, il s'établit une tension continue de 4800 V aux bornes des électrodes et le courant dans la décharge est maintenu à 200 mA, ce qui correspond à une puissance dissipée dans la décharge de 960 W. En sortie de réacteur on obtient un mélange de composition volumique (ou molaire) suivant: - Hydrogène (H2) : 22%, - Monoxyde de carbone (CO) : 14%, - Dioxyde de carbone (CO2) : 7%, - Méthane (CH4) : 1%, - Azote (N2) : 56%. Dans un mode de réalisation représenté sur la figure 3, on prévoit un échangeur de chaleur 26 dans le dispositif afin de vaporiser des réactifs introduits sous forme liquide, et qui doivent donc être transformés en gaz avant de pouvoir réagir. Dans cet exemple on introduit dans le dispositif de l'isooctane sous forme liquide (0.3 g/s), et de l'air (5 Nm3/h) . L'électrode 12 est, dans ce cas, constituée d'un alliage métallique à base de nickel. L'isooctane est introduit dans le système sous forme liquide à 20 C. Il est préchauffé et totalement vaporisé avant d'être introduit dans le réacteur grâce aux injecteurs 24. L'air est, quant à lui, introduit à 20 C par les injecteurs 25. Après amorçage de l'arc, il s'établit une tension continue de 5400 V et le courant est maintenu à 180 mA, ce qui correspond à une puissance dissipée dans la décharge de 972 W. En sortie de réacteur on obtient un mélange de composition volumique (ou molaire) suivant: - Hydrogène (H2) : 16%, Monoxyde de carbone (CO) : 20%, - Dioxyde de carbone (CO2) : 4%, - Méthane (CH4) : 0.5%, - Azote (N2) : 59,5%. Dans un autre exemple, le dispositif est prolongé par une zone postréactive, comme montré sur la figure 4. Cette chambre post-réactive 28 comporte un cylindre en acier inoxydable de longueur 500 mm. Dans cette chambre on introduit un tube d'alumine 29 de longueur 500 mm et 25 mm de diamètre intérieur, qui permet de maintenir la chambre à haute température. On introduit un mélange air-eau-isooctane dans les proportions suivantes: - Air: 5.3 Nm3/h, - Isooctane: 0.3 g/s, - Eau: 0.7 g/s. Les réactifs sont introduits pré-mélangés et la pression dans l'enceinte est maintenue à une valeur de 2 bars. Après amorçage de l'arc, il s'établit une tension continue de 5900 V et le courant est maintenu à 310 mA, ce qui correspond à une puissance dissipée dans la décharge de 1829 W. En sortie de réacteur on obtient un mélange de composition volumique (ou molaire) suivant: - Hydrogène (H2) : 23%, Monoxyde de carbone (CO) : 17%, - Dioxyde de carbone (CO2) : 6%, - Méthane (CH4) : 1%, - Azote (N2) : 53%. Dans un autre exemple, on utilise un dispositif représenté sur à la figure 4a. On introduit à l'intérieur du tube d'alumine 29 un pain catalytique 30 constitué d'une structure de type nid d'abeille réalisée en alumine. Ce pain catalytique, qui permet la circulation des gaz, comporte un dépôt en couche mince de nickel métallique sur sa surface externe, d'une épaisseur de 8 micromètres. On introduit un mélange air-eau-isooctane dans les proportions suivantes: - Air: 11 Nm3/h, - Isooctane: 0.6 g/s, - Eau: 1 g/s. Les réactifs sont introduits pré-mélangés et la pression dans l'enceinte est maintenue à une valeur de 5 bars. Après amorçage de l'arc, il s'établit une tension continue de 12000 V et le courant est maintenu à 150 mA, ce qui correspond à une puissance dissipée dans la décharge de 1800 W. En sortie de réacteur on obtient un mélange de composition volumique (ou molaire) suivant: - Hydrogène (H2) : 24%, - Monoxyde de carbone (CO) : 15%, - Dioxyde de carbone (CO2) : 5%, Méthane (CH4) : 0.5%, - Azote (N2) : 55.5%. On utilise dans un autre exemple un dispositif représenté sur la figure 7. On insère, à l'extrémité de l'électrode tubulaire 12, un disque en alumine 80 de type nid d'abeille, d'épaisseur 5 mm. Ce disque permet le passage des réactifs tout en maintenant une légère surpression dans la chambre de décharge, ce qui permet de confiner la décharge dans une zone délimitée et de stabiliser les réactions de combustion liées à la propagation du front de flamme. On introduit un mélange air-eau-isooctane dans les proportions suivantes: - Air: 4.7 Nm3/h, - Isooctane: 0.3 g/s, - Eau: 0.8 g/s. Les réactifs sont introduits pré-mélangés et la pression dans l'enceinte est maintenue à une valeur de 5 bars. Après amorçage de l'arc, il s'établit une tension continue de 4200 V et le courant est maintenu à 300 mA, ce qui correspond à une puissance dissipée dans la décharge de 1260 W. En sortie de réacteur on obtient un mélange de composition volumique (ou molaire) suivant: - Hydrogène (H2) : 24%, Monoxyde de carbone (CO) : 18%, - Dioxyde de carbone (CO2) : 5%, - Méthane (CH4) : 0.5%, - Azote (N2) : 52.5%. Dans une autre réalisation, conforme à la figure 7a, l'extrémité de l'électrode tubulaire 12 est constituée d'un col 82 suivi d'un divergent 84. Ce dispositif permet de stabiliser la décharge électrique en confinant l'accrochage de l'arc au niveau du col. Par ailleurs, ce dispositif permettant de contrôler la zone d'accrochage de l'arc, il est possible, en faisant varier la position du col et de son divergent, de faire varier la tension de la décharge et donc de contrôler finement la puissance injectée dans la décharge. Dans un autre exemple, on utilise un dispositif représenté sur la figure 8. Le corps du réacteur comporte un tube 86 qui permet d'assurer le positionnement d'une membrane 88 constituée d'un matériau conducteur perméable à l'hydrogène. Ce dispositif permet de combiner deux fonctions: électrode et séparation in situ de l'hydrogène. L'hydrogène H2 est aspiré en continu à travers un dispositif 90, ce qui permet de réduire lapression partielle de l'hydrogène dans la décharge, et ainsi de déplacer l'équilibre thermodynamique et d'augmenter la conversion en hydrogène En effet, l'hydrogène est extrait de la zone réactive à travers la membrane perméable. Ceci a pour effet de créer un manque, ou une sous-pression partielle d'hydrogène, ce qui augmente la vitesse de conversion. Dans un autre exemple, représenté sur la figure 9, on insère à l'intérieur de l'électrode tubulaire 12 un disque 11 réalisé en nitrure de bore, et percé pour laisser passer l'électrode centrale 10. Le positionnement du disque 11 crée une chambre 13 dans laquelle les réactifs ayant été introduits séparément peuvent être mélangés. Ce dispositif permet également de réaliser un refroidissement très efficace de l'électrode centrale 10 et de l'isolant électrique 16 par les gaz injectés. En effet, les gaz emprisonnés dans la chambre de mélange sont à une température plus basse que celle du plasma. Par ailleurs, les gaz sont accélérés du fait qu'ils sont introduits dans l'enceinte par un conduit de section plus petite que la chambre, ce qui a pour conséquence d'accélérer la vitesse des gaz et donc le refroidissement de la partie de l'électrode 10 se situant au contact du plasma. 2888835 20 REVENDICATIONS 1. Procédé de production d'hydrogène à partir d'un produit hydrocarboné et d'un produit oxydant, la réaction étant effectuée dans une enceinte (100), présentant une symétrie cylindrique autour d'un axe et dans laquelle circulent les produits, un écoulement hélicoïdal des réactifs selon l'axe de l'enceinte étant créé dans cette enceinte, et on crée une décharge électrique (70) produisant un plasma non thermique, la décharge électrique étant sélectionnée pour que le plasma soit tel qu'il soit entraîné par les produits afin d'occuper la majeure partie de l'enceinte. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la décharge est produite par un générateur permettant une décharge stable et occupant toute la longueur de l'enceinte. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel la décharge électrique (70) est produite par un générateur électrique de courant continu qui comprend un convertisseur de courant continu en courant alternatif de type à résonance (31). 4. Procédé selon la revendication 3 dans lequel l'intensité du courant vaut au plus 1 ampère. 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4 dans lequel 25 on utilise un convertisseur à simple ou double résonance, de préférence à double résonance. 6. Procédé selon l'une des revendications 3 à 5 dans lequel le générateur électrique, alimenté par une source 30 électrique de basse tension continue, comprend: - un convertisseur électrique continu/alternatif de type convertisseur à résonance (31), - un élévateur de tension (32), et un convertisseur électrique alternatif/continu (33). 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'écoulement hélicoïdal est réalisé grâce à une injection sensiblement tangentielle d'au moins un des réactifs dans la chambre (100), par un ou plusieurs injecteur(s) (24 ou 25) réparti(s) dans l'une au moins des sections (section 1, section 2 ou section 3) de cette chambre. 8. Procédé selon la revendication 7 dans lequel le nombre d'injecteurs est compris entre 2 et 6 dans chaque section, ces injecteurs étant de préférence équirépartis autour de l'axe. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8 dans lequel on prévoit plusieurs groupes d'injecteurs, un groupe se trouvant sur une section différente de la section sur laquelle se trouve un autre groupe. 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel les réactifs sont introduits sous forme gazeuse dans le dispositif, soit séparément, soit pré-mélangés. 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'enceinte comporte une zone post-réactive (28) maintenue à haute température. 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la 30 zone postréactive contient un catalyseur (30). 13. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le produit hydrocarboné est un produit compris dans le groupe comportant: les hydrocarbures purs, les carburants automobiles, les carburants utilisés pour la propulsion aérienne et maritime, les alcools, les éthers et les esters. 14. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le produit oxydant est un produit compris dans le groupe comportant: l'air, les mélanges composés d'air et d'eau, l'air plus ou moins enrichi en oxygène, les mélanges composés d'air enrichi en oxygène et d'eau. 15. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'enceinte est maintenue à une pression comprise entre 1 et 20 bars. 16. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le générateur de courant est relié à deux électrodes dont l'une est axiale (10) et l'autre est en forme de tube cylindrique de même axe (12). 17. Procédé selon la revendication 16 dans lequel 20 l'électrode cylindrique comprend une membrane (88) perméable à l'hydrogène. 18. Procédé selon la revendication 16 ou 17 dans lequel on utilise une électrode cylindrique présentant une couche mince 25 diélectrique sur sa surface interne. 19. Procédé selon l'une des revendications 16 à 18 selon dans lequel l'électrode cylindrique comporte un catalyseur. 20. Procédé selon la revendication 19 dans lequel l'électrode cylindrique comporte un alliage à base de Nickel. 21. Système de production d'hydrogène mettant en oeuvre 35 le procédé selon l'une des revendications 3 à 9 et 16 à 20.