PÉTROLE Le raffinage
Les procédés d'épuration
Les procédés d'épuration ont pour but de débarrasser les produits traités, ainsi que les effluents liquides et gazeux, des composés indésirables qui y sont contenus en faibles proportions. Ces procédés séparent ou transforment les composés qui pourraient s'avérer nocifs pour les opérations de raffinage, pour les utilisateurs des produits fabriqués ou pour l'environnement.
Le dessalage
Le dessalage du pétrole brut avant sa distillation évite des dépôts de sels dans les tubes des fours et des corrosions acides en tête des colonnes de fractionnement. Même s'il a été préalablement dessalé sur le champ de production, le pétrole brut a recueilli au cours de son transport maritime des chlorures de sodium, de magnésium et de calcium – d'une dizaine de grammes à plusieurs kilogrammes par tonne, suivant son origine – qu'on dissout en y injectant de 7 à 8 p. 100 d'eau douce et en formant une émulsion chaude. Cette émulsion s'écoule dans un récipient cylindrique horizontal où elle est soumise à l'action d'un champ électrostatique de 20 000 à 35 000 volts, qui favorise l'agglomération des gouttes d'eau chargées de sels et leur séparation par décantation.
La désulfuration
La désulfuration est un traitement très répandu qui utilise les procédés les plus variés. Les gaz incondensables ou liquéfiés sont épurés de leur hydrogène sulfuré par les éthanolamines ou propylamines qui le dissolvent à froid, le rejettent à chaud et sont recyclés un grand nombre de fois. Les gaz liquéfiés sont ensuite séchés par passage sur les tamis moléculaires. Les distillats légers sont, le plus souvent, totalement désulfurés avant même d'être séparés, par une hydrogénation à 350 0C sous 30 atmosphères en présence d'un alliage de cobalt et de molybdène. Les carburéacteurs et les gazoles sont hydrogénés séparément à 400 0C et sous une pression de 30 à 70 atmosphères. Les huiles déparaffinées et les paraffines brutes, qui autrefois étaient épurées à l'acide sulfurique et à la terre décolorante, sont maintenant hydrogénées en présence de catalyseur pour éliminer les composés sulfurés, oxygénés et azotés et améliorer ainsi leur couleur et leur stabilité. Comme les composés sulfurés auxquels s'attaquent tous ces traitements d'hydrogénation sont en faibles proportions, l'hydrogène requis n'a besoin d'être ni très abondant ni très pur, si bien que le gaz hydrogéné produit en excédent par le reformage catalytique convient tout à fait.
Autres traitements
L'hydrogénation qui transforme tous les composés sulfurés organiques en hydrogène sulfuré est nécessaire, au moins pour la partie des distillats légers destinée au reformage, car ces composés sulfurés sont nocifs pour le catalyseur. S'agissant des essences et des carburéacteurs, on peut se contenter d'un « adoucissement » qui n'élimine pas les composés sulfurés mais transforme les mercaptans malodorants en disulfures inodores. Les procédés d'adoucissement mettent en œuvre le chlorure de cuivre ou une phtalocyanine de cobalt (procédé Merox) qui catalysent l'action de l'eau ou de l'oxygène. Les additifs à base de plomb, qui améliorent l'indice d'octane de façon plus économique que les procédés de conversion, sont systématiquement ajoutés, jusqu'à la limite maximale autorisée, au moment de la fabrication des essences par mélange de produits épurés.
Les effluents gazeux provenant des procédés de désulfuration contiennent essentiellement de l'hydrogène sulfuré et ne peuvent être brûlés dans les fours de la raffinerie, car les fumées rejetées dans l'atmosphère seraient toxiques à cause de leur teneur en anhydride sulfureux. L'épuration consiste à fabriquer du soufre dans une installation où[...]
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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.)
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