Raffinage
Les procédés de raffinage
Les produits pétroliers sont issus du pétrole brut. Le raffinage est l'ensemble des opérations nécessaires pour obtenir à partir du pétrole brut toute la gamme des produits pétroliers, dans les proportions et avec les qualités souhaitées : propane, butane, essences automobiles, carburéacteurs, gazole, fiouls, lubrifiants, bitumes...
Les évolutions du raffinage
Dans un contexte de lutte contre le changement climatique, le raffinage est soumis à de nouvelles contraintes techniques et réglementaires afin de fournir des produits plus propres et plus performants.
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Les qualités du brut
Le pétrole brut, également dénommé brut, est en réalité un mélange de milliers d’hydrocarbures différents. Les bruts proviennent de la transformation des matières organiques fossiles à des niveau de pression et de température très élevés. La qualité d'un brut dépend directement des proportions du mélange.
Les bruts sont classés, selon leur masse moléculaire, en trois catégories : les légers, les moyens et les lourds.
Il existe autant de pétroles bruts que de gisements, chacun devra subir un traitement en rapport à sa qualité et aux caractéristiques des produits finis que l’on souhaite obtenir.
principes de base
Le raffinage est l'étape qui consisite à transformer le liquide brun et visqueux extrait de la terre en l'un multiples produits finis du marché, par exemple un carburant directement utilisable dans le moteur d’un véhicule. Le raffinage fait appel à quatre familles de traitements : la séparation, la conversion, l'amélioration, le mélange.
la séparation
Le pétrole brut est un mélange complexe d'hydrocarbures.
La séparation est la première étape du raffinage. Il s'agit de séparer les différents hydrocarbures en fonction de leurs températures d'ébullition, peu élevée pour les fractions légères les plus volatiles, et plus élevée pour les plus lourdes.
La distillation atmosphérique et la distillation sous-vide sont les deux principaux procédés de séparation. Ils permettent d'obtenir des produits dénommés "bases", c'est-à-dire les gaz, le naphta, le kérosène, le gazole, les bitumes et les fiouls lourds.
la conversion
Les produits obtenus après séparation contiennent une quantité trop élevée de produits lourds pour être largement commercialisés. L'étape de conversion, dont les principaux procédés sont le craquage catalytique et la viscoréduction, a alors pour fonction de "casser" les grosses molécules en plus petites.
Les bases produites à partir de la distillation sous-vide sont alors transformés en produits blancs tels que les essences, le jet, les gazoles et les fiouls domestiques. Quant aux résidus lourds, ils peuvent être utilisés pour la fabrication de fiouls lourds ou de bitumes.
l'amélioration
Après distillations atmosphérique et sous-vide, les essences produites ne possèdent pas un indice d'octane compatible avec les besoins des moteurs modernes et les réglementations en matière de protection de l'environnement.
Les particules indésirables sont éliminés grâce au processus d'amélioration, lequel peut prendre de nombreuses formes telles que le reformage, la désulfuration, l'isomérisation, le lavage à la soude, l'alkylation, etc.
le mélange
Afin d'obtenir des produits finis commercialisables, le raffinage comporte une dernière étape qui mélange les coupes précédemment obtenues. Par exemple, un carburant mis sur le marché correspond nécessite des proportions précises de butane, d'essence de distillation directe, d'alkylat ou d'isomérat, d'essence en provenance du craqueur catalytique, de réformat, voire d'ETBE ou de MTBE.