Les étapes du raffinage du pétrole

Résumé du document

Exposé (niveau BAC+4, école d'ingénieurs) présentant les différentes techniques utilisées dans le cadre du raffinage du pétrole.

Extraits

[...] Une épuration finale est pratiquée sur les produits blancs. Le degré de raffinage que devra subir un pétrole brut pour répondre aux caractéristiques du marché ne peut se définir par son aspect, son odeur, sa fluidité et sa densité, qui sont cependant des indications précieuses. Il est nécessaire d'effectuer au laboratoire une analyse des fractions obtenues, à la manière des alchimistes d'autrefois qui chauffaient l'huile de roche dans un alambic pour en vaporiser progressivement les parties légères. Les vapeurs étaient condensées au fur et à mesure en passant dans un serpentin refroidi par une circulation d'eau, et du liquide était recueilli goutte à goutte. [...]

[...] Grâce à de tels aménagements, il suffit en général d'une équipe de trois opérateurs pour conduire une unité moderne de distillation. La distillation sous vide La distillation sous vide du résidu atmosphérique s'effectue aussi par une séparation liquide-vapeur, mais, pour provoquer la vaporisation partielle sans décomposer le produit par la chaleur, il est nécessaire d'opérer sous vide et d'injecter de la vapeur surchauffée. Du fond de la tour atmosphérique, le résidu est pompé à travers un four tubulaire où l'on introduit de la vapeur surchauffée, si bien que le mélange partiellement vaporisé sort du four à une température proche de 400°C. [...]

[...] Le liquide provenant des gouttes recueillies (en latin de stilla) a été appelé distillat, et l'opération une distillation. Ce qui restait dans l'alambic quand on arrêtait l'opération a été désigné du nom de résidu. La partie la plus volatile était considérée comme la plus pure, ce qui lui a valu l'appellation d'essence, d'esprit (d'où le nom de «white spirit»). Imaginons que, grâce à un appareillage plus sélectif que celui des alchimistes, nous réalisions au laboratoire la distillation fractionnée d'un litre de pétrole brut léger de référence. [...]

[...] Plusieurs unités utilisent maintenant un catalyseur bimétallique et une technologie permettant sa régénération continue. Les distillats légers dont le point d'ébullition est inférieur à 80 ne sont pas transformables par le reformage catalytique car leurs molécules contiennent moins de six atomes de carbone, seuil des hydrocarbures aromatiques. S'il s'avère nécessaire d'améliorer leur indice d'octane, on fait appel au procédé d'isomérisation qui transforme les hydrocarbures paraffiniques à chaîne droite en hydrocarbures paraffiniques ramifiés dont l'indice d'octane est meilleur. L'opération s'effectue avec des produits sous forme liquide ou gazeuse, entre 20 et 70 atmosphères, à une température de 120 à 200 en présence d'hydrogène pour éviter les réactions parasites de craquage, et avec comme catalyseur un métal noble activé par de l'acide chlorhydrique. [...]

[...] Les catalyseurs et la technologie de la réaction ont évolué pour augmenter à la fois la conversion et la production d'essences. Maintenant, les catalyseurs très actifs sont des tamis moléculaires, le temps de contact est de l'ordre de quelques secondes et le rendement en essence voisin de Des installations de craquage catalytique de résidu atmosphérique commencent à se développer, mais ce produit doit préalablement être épuré pour éviter l'empoisonnement du catalyseur. L'hydrocraquage et l'hydrodémétallisation Le craquage catalytique en présence d'hydrogène est pratiqué sur les distillats sous vide (hydrocraquage) et sur les résidus atmosphériques (hydrodémétallisation). [...]