Raffinage du pétrole. Les combustibles fossiles : formation et pyrolyse du kérogène.

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1 Raffinage du pétrole

2 Les combustibles fossiles : formation et pyrolyse du kérogène

3 La composition de chaque gisement est unique et dépend de son passé biologique et géologique. On y trouve plusieurs milliers de molécules différentes, essentiellement des hydrocarbures. Les pétroles sont classés en trois catégories principales en fonction de leur constituant majoritaire Paraffiniquesnaphténiquesaromatiques Le pétrole

4 En plus faible quantité, on trouve les éléments : soufre dans les fractions légères H 2 S, mercaptans R-SH, sulfures R-S-R', disulfures (R-S-S-R') dans les fractions lourdes, hétéroaromatiques (thiophène, dibenzothiophènes etc.) azote, hétéroaromatiques (quinoléine). vanadium et nickel, dans des structures porphiriniques. oxygène en très faible quantité. Le pétrole

5 thiophène furanne Quinoléine Dibenzothiophène Porphyrine v

6 Le raffinage du pétrole Un ensemble de divers procédés dont l'ensemble donne lieu à six principaux produits pétroliers : Gaz de pétrole liquéfié Essences Gazole Fuel domestique Fuels lourds Produits spéciaux Pétrole brut Ces produits sont des mélanges la composition est variable la contrainte étant de respecter les spécifications

7 Traitement du pétrole brut  des coupes primaires.  dessalage  distillation atmosphérique en tête de colonne, la fraction légère est refroidie dans un condenseur et distillée dans une série de trois colonnes essence légère (pentane, hexane et leurs isomères) la fraction butane (C 4 ) la fraction propane (C 3 ) une fraction gaz riche en méthane et éthane. Le gaz est utilisé dans le réseau de gaz combustible de la raffinerie en fond de colonne, le résidu atmosphérique est récupéré.  distillation sous vide du résidu de distillation afin d'abaisser les températures d'ébullition des composants. La distillation est opérée à des températures comprises entre 70 et 350°C pour séparer le résidu en un gazole lourd, du fuel et un résidu sous vide.

8 Image Distillation Fawley http://www.schoolscience.co.uk/content/4/chemistry/ petroleum/fawley/ftv.html Unité de distillation du brut Réservoirs Pompes Dessalement Tour de distillation atmosphérique Tour de distillation sous vide Four Échangeurs de chaleur

9 Une raffinerie

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11 Le raffinage du pétrole Un ensemble de divers procédés dont l'ensemble donne lieu à six principaux produits pétroliers : Gaz de pétrole liquéfié Essences Gazole Fuel domestique Fuels lourds Produits spéciaux Pétrole brut Ces produits sont des mélanges la composition est variable la contrainte étant de respecter les spécifications

12 Quelques spécifications pouvoir calorifique indice d’octane / de cétane courbe de distillation ASTM densité d T 4 viscosité point de congélation point éclair tension de vapeur Reid teneur en soufre teneur en aromatique

13 Les coupes pétrolières Coupe nombre C Teb °C GPL 1 à 4 -100 à +20 Essences 4 à 13 0 à 230 Naphta 5 à 10 50 à 180 Kérosène 11 à 16180 à 310 Fuel et Gazole 12 à 23200 à 380 Paraffines 22 à 33370 à 470 Huiles de base 24 à 55390 à 600 Fuels lourds 24 à 70+390 à 700+ Cires 38 à 65490 à 650 Bitumes 48 à 70+560 à 700+