Raffinage : du brut aux produits pétroliers

Actualisé le 05.01.2024

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Collège Lycée
Physique-chimie Sciences et technologies de l’industrie et du développement durable

du brut aux produits pétroliers

Entre le liquide brun et visqueux (pratiquement inutilisable en l'état) extrait de la terre et le qui alimente le moteur d'une voiture, se situe le raffinage

Il s'agit d'une transformation qui va permettre d'obtenir les multiples produits finis que demande le marché.

Pour ce faire, le raffineur recourt à quatre types de traitements : la séparation, la conversion, l'amélioration, le mélange.

Ces traitements varient en fonction de la qualité du brut à traiter et des spécificités du marché à satisfaire.

Le , porté à haute température, est d'abord introduit dans une colonne de distillation.

Les composants pétroliers ont des températures d'ébullition différentes, ce qui permet de prélever de haut en bas différentes coupes (ou fractions) pétrolières, de la plus légère à la plus lourde.

Au sommet, on récupère le GPL (gaz de pétrole liquéfié : butane et propane), puis les essences (automobiles), ensuite les naphtas. Ces derniers sont soumis à un processus chimique pour produire les bases pétrochimiques : oléfines et aromatiques.

Au-dessous, on récupère les kérosènes (carburants, avion et chauffage domestique), puis les gazoles (moteurs ) et une série de produits de plus en plus lourds.

Ces produits sont les paraffines, huiles (lubrifiants), fiouls lourds (production de industrielle), cires (isolation électronique, bougies…) et (revêtement routier).

Les pétroles bruts se présentent sous différents aspects : certains sont noirs et visqueux, d'autres sont bruns et fluides. Mais dans tous les cas, ils ne peuvent être utilisés tels que dans les automobiles, les chaudières ou les unités industrielles. Il faut les transformer en une large gamme de produits finis. C’est l'objet du raffinage.

Les noms de la plupart de ces produits sont entrés dans le langage courant : l'essence et le gazole sont des carburants pour les voitures et les camions, le kérosène pour les avions, le GPL (Gaz de Pétrole Liquéfié), aussi connu sous les noms de butane et propane, sert pour les véhicules à gaz, et est un produit conditionné en bouteilles et utilisé pour des besoins domestiques, le fioul sert pour les chaudières domestiques ou industrielles, les huiles servent à fabriquer des lubrifiants, le bitume est employé pour recouvrir les routes. Parmi les produits raffinés figure également le naphta qui est la principale matière première de la .

Les étapes du raffinage du pétrole

Le passage du pétrole brut aux produits pétroliers se fait en plusieurs étapes dans les raffineries. Une première distillation s’effectue à pression atmosphérique, à 350/400 °C. Les vapeurs de brut remontent dans une tour de distillation tandis que les molécules les plus lourdes restent à la base. Les résidus lourds sont soumis à une seconde distillation, dans une autre colonne.

Après ces séparations, on passe à des procédés de conversion, à 500 °C, comme le ou l’ , qui « cassent » les molécules encore trop lourdes pour obtenir gaz, essence et gazole. Puis il faut éliminer les molécules corrosives ou néfastes à l'environnement, en particulier le soufre.