tOUT SAVOIR SUR LE PETROLE

Composition & Définition

Distillation fractionnée

Reformage catalytique

Craquage catalytique


	tOUT SAVOIR SUR LE PETROLE la distillation fractionnée
	Son but La distillation fractionnée permet de séparer les constituants d’un mélange de liquides miscibles, qui ont des températures d’ébullition différentes. Le "passage " d’un corps pur en tête de colonne se fait à une température constante qui est la température d’ébullition de ce corps. Sur quel principe physique repose-t-elle ? Lorsque l’on fait bouillir un mélange de deux constituants liquides miscibles ayant des températures d’ébullition sensiblement différentes, les vapeurs obtenues ont une composition différente de celle du liquide initial. Les vapeurs sont plus riches que le liquide en constituant le plus volatil, c’est-à-dire en constituant ayant la température d’ébullition la plus basse. Si l on condense les premières vapeurs émises, le liquide obtenu est donc plus riche que le mélange initial en constituant le plus volatil. Si le liquide ainsi obtenu, appelé condensat, est à nouveau porté à ébullition, on obtient de nouvelles vapeurs qui, par condensation, vont fournir un liquide encore plus riche en constituant le plus volatil. En répétant plusieurs fois cette opération, on finit par obtenir un liquide ne contenant plus que le constituant le plus volatil : c’est le principe de la distillation fractionnée. Le liquide obtenu par condensation des vapeurs constitue le distillat. Le liquide restant dans le ballon en fin de distillation est appelé le résidu. Le procédé de base du raffinage est la distillation atmosphérique. Le pétrole brut est tout d'abord chauffé dans un four à 370 °C, où il se vaporise partiellement, et est amené dans la tour de distillation, appelée aussi colonne de fractionnement. Les fractions les plus légères sont en haut de colonne. Il s'agit du gaz de raffinerie, qui sera utilisé sur place comme combustible. Parmi les autres fractions légères, on trouve le butane et le propane, les essences et le naphta, qui est la matière première de la pétrochimie. Ensuite vient le kérosène utilisé dans les moteurs à réaction, le gazole et le fioul domestique. Les produits lourds "les résidus" sont soutirés en bas de la colonne, puis redistillés sous vide pour permettre l'obtention des fiouls lourds, des lubrifiants et des bitumes. Pour satisfaire aux besoins du marché actuel, il faut obtenir de plus grandes quantités d'essences avec des indices d'octanes élevés. D'autre part, on doit diminuer la teneur en soufre des gazoles. Il est alors nécessaire de procéder à des traitements de conversion des produits issus de la distillation. Distillation sous pression réduite Le résidu atmosphérique est retraité dans une seconde colonne où il subit une distillation sous pression réduite. Les distillats alors obtenus sont utilisés dans les lubrifiants, les fiouls lourds et les bitumes. Distillation sous pression élevée Les gaz et les essences obtenus en tête de la colonne opérant à la pression atmosphérique sont séparés dans diverses tours de distillation opérant, elles, sous pression élevée. Certains produits de la distillation peuvent être directement utilisés ; cependant, la plupart des distillats ne correspondent pas en qualité et quantité aux besoins du marché et doivent subir des transformations pour être utilisés : c’est le but des craquages et du reformage. Principaux produits obtenus au cours de la distillation Soumis aux opérations de raffinage, ils sont séparés par distillation fractionnée en coupes contenant des mélanges dont les températures d’ébullition sont comprises dans un intervalle défini. Les termes les plus légers sont gazeux à température et pression ordinaires (C1-C4), ils sont le plus généralement utilisés comme gaz combustibles (méthane, éthane, propane, butane, ...) et comme matières premières pour la pétroléochimie. Les coupes C5-C6 (ébullition 20-60°C), éther de pétrole, et C6-C7 (ébullition 60-100°C), naphta léger (mélange d’alcanes, principal constituant des essences) ou white-spirit, sont essentiellement utilisées comme solvants. La coupe C6-C11 (ébullition 60-200°C) constitue l’essence, base de la fabrication des carburants, et également, pour la partie appelée naphta (C6-C10), la matière première soumise au vapocraquage pour la pétroléochimie. La fraction C11-C16 (ébullition 180-280°C), appelée kérosène, est principalement utilisée comme carburant dans les turboréacteurs et les moteurs Diesel et comme combustible (fioul léger) pour le chauffage domestique. La fraction supérieure à C18 (ébullition 350°C) constitue le résidu atmosphérique et est utilisée comme combustible (fioul lourd) pour le chauffage industriel (centrales thermiques). Soumise à une distillation sous pression réduite, elle fournit des huiles lubrifiantes légères (C18-C25, ébullition 300-400°C) et lourdes (C26-C36, ébullition 400-500°C). Les résidus de cette distillation sous vide sont des asphaltes. Le craquage thermique, en présence ou non de catalyseurs et d’hydrogène, de certaines de ces coupes permet d’en modifier la constitution et de les adapter aux divers usages indiqués. Le craquage thermique en présence de vapeur d’eau de la coupe naphta, suivi d’une séparation par distillation fractionnée, fournit à l’industrie chimique les molécules de base carbonées en C2-C4 (éthylène, propène, butènes, butadiène) dont elle a besoin (pétroléochimie).