Les carburants et les hydrocarbures - publié le 02/03/2009

Résumé du document

Les carburants sont des mélanges d'hydrocarbures liquides ou gazeux utilisés comme combustibles pour alimenter les moteurs thermiques. Ils sont issus du traitement des pétroles bruts qui sont eux-mêmes des mélanges complexes d'hydrocarbures saturés, spécifiques de chaque gisement pétrolifère.

Les carburants pour automobiles sont les essences et le gazole; les essences doivent répondre à certaines spécifications, et en particulier ne pas provoquer de cliquetis dans les moteurs. Ce phénomène provient d'une combustion du mélange air‑essence qui survient trop tôt, avant que le point d'inflammation ne soit atteint par le piston au cours de sa remontée dans le cylindre; le moteur s'échauffe alors anormalement, des vibrations apparaissent et sont particulièrement nuisibles à sa longévité.

Extraits

[...] Le reformage des essences a pour but de relever leur indice d'octane. Le gazole Le gazole (francisation de l'anglais gas oil) est le carburant utilisé dans les moteurs Diesel des camions et des automobiles; en ce qui concerne ces dernières, la France détient, grâce à une fiscalité avantageuse, le record de densité du parc Diesel: des nouvelles immatriculations contre pour la moyenne européenne. Or, si le rendement énergétique du moteur Diesel est bien supérieur à celui du moteur à essence, il émet 14 fois plus de particules et il contient du soufre responsable de la formation de dioxyde de soufre SO2. [...]

[...] Un carburant d'indice 98 a le même comportement qu'un mélange à d'iso‑octane et de n‑heptane. En France, l'indice d'octane est fixé entre 90 et 92 pour l'essence ordinaire, et entre 97 et 99 pour les supercarburants. L'essence et le plomb Un indice élevé peut être obtenu en incorporant à une essence un composé chimique liquide à base de plomb; ce sont le plomb tétraméthyl ou le plomb tétraéthyl (à de teneur en plomb); outre ses propriétés antidétonantes, le plomb assure la lubrification des soupapes; mais il met hors d'usage les pots d'échappement catalytiques en neutralisant les métaux précieux comme le platine utilisé pour la destruction catalytique des polluants. [...]

[...] Leur viscosité et leur point de fusion peuvent être rendus proches de ceux du gazole par estérification du méthanol ou craquage catalytique. L'introduction des carburants de substitution dans les parcs automobiles s'effectuera par substitution progressive: le carburant sera probablement un mélange éthanol, ou méthanol, et supercarburant, dont les qualités seront suffisamment proches de celles des carburants actuels pour ne pas imposer de modifications des moteurs; de nouveaux carburants intégrant de fortes proportions d'hydrocarbures synthétiques ou de composés oxygénés devraient ensuite s'imposer, avec l'obligation de mise au point de véhicules nouveaux pour l'emploi des composés oxygénés. [...]

[...] Le kérosène Le kérosène est le carburant pour réacteurs (carburéacteur) utilisé en aviation. Les carburants de substitution On peut les classer en trois catégories: hydrocarbures synthétiques permettant l'alimentation de véhicules d'une manière analogue à celle permise par les carburants obtenus par raffinage du pétrole brut; composés oxygénés incorporés dans les carburants actuels; huiles végétales en ajout au gazole. 10) Les hydrocarbures synthétiques Les procédés utilisés pour leur production sont l'hydroliquéfaction du charbon (solution adoptée en Afrique du Sud) et la conversion du méthanol en essence (procédé mis au point par Mobil et exploité en Nouvelle‑Zélande). [...]

[...] Le méthanol possède un indice d'octane élevé et une aptitude à brûler en mélange pauvre. En revanche, c'est un produit agressif pour certains matériaux, organiques ou métalliques; son pouvoir calorifique est inférieur à celui du pétrole; il faut lui adjoindre un tiers solvant (alcool lourd ou mélange acétone‑butanol‑éthanol) pour éviter une démixion (séparation en présence de traces d'eau du mélange liquide méthanol‑supercarburant). Le méthanol est produit par vapogazéification du charbon, de résidus lourds pétroliers (coke, asphalte), de biomasse (surtout dans les pays pauvres en énergie et riches en biomasse forestière, tels l'Afrique ou le Brésil) ou à partir de gaz naturel. [...]