Raffinage pétrolier : comment ça marche ?
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Le raffinage consiste à traiter et transformer le pétrole brut pour obtenir différents produits, comme le fioul domestique par exemple. Comment se passe la transformation du pétrole brut en raffinerie ? Quels sont les différents produits dérivés du raffinage du pétrole ?
Le raffinage du pétrole : qu’est-ce que c’est ?
Le pétrole est la première source d’énergie au monde depuis les années 1950. Le raffinage pétrolier permet d’obtenir de nombreux produits dérivés, après une série de traitements et de transformations opérés au sein des raffineries.
Le pétrole brut est constitué d’un mélange de plusieurs molécules et hydrocarbures (appelés résines et asphaltènes) présents en quantité variable. Chaque gisement produit un pétrole brut différent, avec une teneur en soufre, une viscosité, une richesse en minéraux, une couleur différentes. Quand ils sont à température et à pression ambiante, ces composants se présentent à l’état :
- gazeux (méthane, propane) ;
- liquide (hexane, heptane, octane, benzène) ;
- solide (asphaltes, paraffines).
Ces composants doivent être fractionnés, transformés, pour produire les différents produits dérivés du pétrole utilisés dans l’industrie : les carburants, les combustibles, les matières premières employées dans la pétrochimie, le bitume, les huiles lubrifiantes... C’est le raffinage, c’est-à-dire la « purification » du pétrole brut pour le transformer en produit présentant une composition à peu près constante. Ce raffinage pétrolier permet d’obtenir différents produits :
- le GPL (gaz de pétrole liquéfié), un carburant employé dans les véhicules à gaz ;
- le fioul domestique utilisé pour le chauffage domestique ;
- les gaz butane et propane, utilisés pour le chauffage domestique ;
- l'essence et le gazole, utilisés pour les moteurs automobiles ;
- le kérosène, utilisé comme carburant dans l'aviation ;
- le naphta, matière première employée majoritairement en pétrochimie ;
- les huiles, employées pour fabriquer des lubrifiants ;
- le bitume, utilisé comme revêtement sur les routes.
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Le raffinage pétrolier par étapes
Le raffinage du pétrole est effectué en plusieurs étapes : la distillation, l’amélioration, la conversion et la fabrication de produits finis.
- La distillation fractionnée
Exécutée dans une tour de distillation, elle permet l’obtention de produits intermédiaires. Une dizaine de types de produits dérivés du pétrole différents sont extraits : c’est ce que l’on appelle les « coupes pétrolières ». On distingue alors :
- les produits légers comme le gaz ou les essences ;
- les produits moyens comme le kérosène, le Diesel ou le fioul domestique ;
- les produits lourds comme le fioul lourd ou le résidu atmosphérique.
- L’amélioration
L’amélioration de la qualité des produits distillés est nécessaire pour éliminer les composés indésirables dans les coupes, tels que le soufre et les métaux corrosifs ou polluants. De plus, les essences extraites du pétrole brut ne peuvent pas être utilisées en l’état : il est nécessaire de procéder à un reformage catalytique, pour augmenter leur indice d’octane.
- La conversion
Durant cette étape, les coupes lourdes sont transformées en coupes légères. En effet, les produits légers tels que le kérosène ou le Diesel font partie des produits dérivés du pétrole les plus demandés. Pour obtenir des hydrocarbures plus légers, les raffineries procèdent au craquage catalytique des produits lourds, en les chauffant à 500 °C ou en les soumettant à de fortes pressions.
- La fabrication
Les produits finis sont fabriqués grâce au mélange des produits intermédiaires ou semi-finis. Cette étape demande aux raffineries pétrolières d’être équipées de gros volumes de stockage ainsi que d’installations permettant de recevoir les produits bruts et d’expédier les produits finis.
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