PÉTROLE Le raffinage

Les procédés de conversion

Les proportions des produits obtenus par séparation à partir des pétroles bruts ne coïncident avec le profil des besoins du marché ni en quantité ni en qualité. Les procédés de conversion effectuent des transformations moléculaires qui accomplissent cette adéquation. Ils utilisent essentiellement des réactions chimiques que l'on peut classer en trois catégories suivant que les liaisons carbone-carbone des molécules sont rompues ( craquage), regroupées (synthèse) ou conservées (réarrangement). D'une façon générale, ces transformations sont soit purement thermiques, soit aidées par un catalyseur, soit réalisées en présence d'hydrogène.

Le craquage

Le craquage thermique

Le craquage thermique, procédé le plus ancien, s'est appliqué d'abord aux distillats moyens (gazoles) puis à la partie légère des résidus (distillats sous vide). Par décomposition thermique à une température voisine de 500 ⁰C et sous des pressions élevées, ces distillats étaient transformés en essences. La réaction donnait lieu à la formation de coke. C'est lors de la mise au point des premières installations industrielles de craquage thermique qu'est apparu le four tubulaire, véritable réacteur de l'unité, dont l'emploi s'est ensuite généralisé dans toutes les autres installations de raffinage comme un moyen efficace de fournir des calories aux produits traités. Actuellement, le craquage thermique est pratiqué sur la partie lourde des résidus (résidus sous vide), de façon modérée par viscoréduction, ou sévère par cokéfaction. Il est aussi utilisé avec de la vapeur (vapocraquage) en pétrochimie pour produire les oléfines. La conversion généralisée des distillats sous vide et la diminution des quantités de pétrole bruts traités ont entraîné la séparation de tous les distillats sous vide. Il en a résulté une production corrélative de résidu sous vide bien supérieure aux besoins des bitumes. Les excédents très visqueux sont dilués avec du gazole pour obtenir une viscosité du mélange conforme à la spécification requise pour le fioul lourd. La viscoréduction du résidu sous vide est un craquage thermique modéré de plus en plus employé car, outre une faible production de distillats légers, il permet d'obtenir un résidu moins visqueux réduisant ainsi la quantité de gazole de dilution introduite dans le fioul lourd et par conséquent la quantité de fioul lourd fabriqué. Dans certains cas, cette quantité est encore supérieure aux besoins du marché. La cokéfaction du résidu sous vide, qui est un craquage thermique sévère, se substitue alors à la viscoréduction. Le but de cette opération, le plus souvent discontinue (cokéfaction différée), est de fabriquer du coke qui sera ultérieurement brûlé en l'état ou gazéifié.

Le craquage catalytique

Le craquage catalytique des distillats sous vide a depuis longtemps remplacé leur craquage thermique. Le catalyseur fluidifié en fines particules facilite la réaction qui s'effectue à une pression voisine de celle de l'atmosphère. Il est régénéré en continu : le coke qui se dépose à sa surface est brûlé au fur et à mesure. Les installations industrielles de craquage catalytique sont très complexes : outre le réacteur et le régénérateur, elles comportent une séparation des produits craqués, sorte de pétrole brut synthétique, ainsi qu'une récupération d'énergie puisque la température de régénération est proche de 700 ⁰C. 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 50 p. 100. Des installations de craquage catalytique de résidu atmosphérique commencent[...]

La suite de cet article est accessible aux abonnés

Des contenus variés, complets et fiables
Accessible sur tous les écrans
Pas de publicité

Découvrez nos offres

Déjà abonné ? Se connecter

Écrit par

René DAUDIN : ingénieur de l'Ecole polytechnique, diplômé de l'Institut de contrôle de gestion, chef de service à la filiale française de British Petroleum (B.P.)professeur à l'École nationale supérieure des pétroles et des moteurs (E.N.S.P.M.)

Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis

Classification

Pour citer cet article

René DAUDIN. PÉTROLE - Le raffinage [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

DAUDIN, R.. PÉTROLE - Le raffinage. Encyclopædia Universalis. (consulté le )

DAUDIN, René. « PÉTROLE - Le raffinage ». Encyclopædia Universalis. Consulté le .

DAUDIN, René. « PÉTROLE - Le raffinage ». Encyclopædia Universalis [en ligne], (consulté le )

Médias

Raffinerie - crédits : Mark A Leman/ The Image Bank/ Getty Images — Raffinerie

Mark A Leman/ The Image Bank/ Getty Images

Principe d'une raffinerie simple - crédits : Encyclopædia Universalis France — Principe d'une raffinerie simple

Encyclopædia Universalis France

Ford T - crédits : Three Lions/ Hulton Archive/ Getty Images — Ford T

Three Lions/ Hulton Archive/ Getty Images

Afficher les 5 médias de l'article PÉTROLE - Le raffinage

Autres références

ALASKA
- Écrit par Claire ALIX, Yvon CSONKA
- 6 048 mots
- 10 médias
...de croissance explosive ont succédé des temps de stagnation et de reflux. C'est au commerce des fourrures, aux ruées vers l'or, aux dépenses militaires, et enfin à l'exploitation du pétrole que l'on doit ces expansions économiques et démographiques. De 1988 à 2006, l'économie s'est stabilisée et a progressé...
ALCANES
- Écrit par Jacques METZGER
- 3 614 mots
- 11 médias
Les pétroles sont des mélanges d'un grand nombre d'hydrocarbures, où les alcanes, notamment linéaires, prédominent, et de molécules fonctionnelles en petit nombre. Soumis aux opérations de raffinage, ils sont séparés par distillation fractionnée en coupes contenant des mélanges dont...
ALGÉRIE
- Écrit par Charles-Robert AGERON, Universalis, Sid-Ahmed SOUIAH, Benjamin STORA, Pierre VERMEREN
- 41 835 mots
- 25 médias
Mais les principales richesses du sous-sol algérien sont sans conteste ses gisements de pétrole et de gaz découverts dans les années 1950 dans le Sahara.
AMOCO CADIZ MARÉE NOIRE DE L' (16 mars 1978)
- Écrit par Yves GAUTIER
- 469 mots
Le soir du 16 mars 1978, le supertanker Amoco Cadiz s'échoue face au petit port breton de Portsall (Finistère-Nord), libérant, en quinze jours, 223 000 tonnes de pétrole léger et 4 000 tonnes de fioul lourd. Les conséquences en sont lourdes : 300 kilomètres de côtes polluées, entre 19 000...
Afficher les 116 références