La synthèse directe du chlorure de méthane sulfonyle à partir du méthane constitue un enjeu économique important en chimie du soufre pour le groupe Elf Aquitaine, déjà leader sur le marché grâce à un autre procédé utilisant le méthyl mercaptan. On réalise la sulfochloration du méthane en faisant réagir photochimiquement le chlore et l'anhydride sulfureux sur le méthane en phase gazeuse, selon la réaction : CH4 + S02 + Cl2 --------- hV -----------> CH3S02Cl + HCl L'objet de cette étude est la compréhension des mécanismes intervenant au cours de cette réaction. Il s'agit, en particulier, de la localisation de la réaction à proximité de l’entrée des gaz réactifs et de l'existence d'une valeur optimale du rendement de la réaction de sulfochloration lorsque l'on opère au voisinage des conditions de température et de pression correspondant au point de rosée de S02. Aucun des modèles, faisant appel à des concepts classiques, et détaillés dans ce mémoire, n'ayant permis de rendre compte des différents phénomènes observés lors de l'étude pilote à l'origine de l'unité industrielle, une série d'expériences complémentaires a été menée. Après une mesure des profils de température à pression atmosphérique, une mise en évidence systématique d'un pic de sélectivité de la réaction de photosulfochloration dans les conditions de température et de pression susmentionnées a été effectuée. Diverses hypothèses permettant d'expliquer les spécificités de cette réaction ont été envisagées. Après avoir tour à tour abandonné l'hypothèse de l'existence d'une flamme, de l'activité du radical ClS02., de la différence du comportement du dioxyde de soufre par rapport à celui d'un gaz parfait ou encore de la formation de complexes (Cl2VS02)p, une dernière hypothèse faisant appel à la nucléation ponctuelle dans l'espace et dans le temps d'un nombre limité de molécules de so2 a été formulée. Une vérification expérimentale reposant sur la mesure de la quantité de lumière diffusée lors de la réaction de photosulfochloration ainsi que des essais de modélisation du phénomène permettent d'envisager une optimisation de la réaction de photosulfochloration du méthane grâce à ce modèle théorique