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Raffinage et pétrochimie en 15 images
Telles des villes de métal, actives jour et nuit, les raffineries et les usines pétrochimiques transforment le pétrole brut en une vaste gamme de carburants, de gaz et de produits chimiques pour l’industrie, de plastiques pour tous usages. Ici, la raffinerie de Ras Laffan au Qatar.
1. Raffinage et pétrochimie en 15 images
1. Raffinage et pétrochimie en 15 images
2. La séparation par distillation atmosphérique
La première étape du raffinage consiste à séparer les molécules d’hydrocarbures selon leurs poids respectifs. Le pétrole brut est chauffé à 400 °C dans une tour de distillation haute de 60 mètres. Aux différents niveaux, on récupère des produits de plus en plus légers, depuis les bitumes jusqu’aux gaz. Ici, la raffinerie Total de Donges (Loire-Atlantique - France).
3. La conversion par craquage catalytique
Après la distillation, la proportion d’hydrocarbures lourds reste encore trop importante. On « casse » ces molécules lourdes en les portant à 500 °C en présence d’un catalyseur. Ce craquage catalytique transforme 75 % des produits lourds en gaz, essence et gazole. Ici, unité de craquage à la raffinerie de Donges.
4. Des processus pilotés avec précision
Les opérations de conversion peuvent être améliorées par ajout d’hydrogène (hydrocraquage) ou extraction du carbone. Plus une conversion est poussée, plus elle est coûteuse et gourmande en énergie. Ces opérations doivent être rigoureusement contrôlées. Ici le pilote d’hydrocraquage au centre de recherche Total en Normandie (France).
5. L’amélioration des performances environnementales
Certains procédés permettent d’éliminer ou de réduire fortement les molécules corrosives ou néfastes à l’environnement, en particulier le soufre qui est soumis à des normes strictes de l’Union européenne. La désulfuration du gazole s’effectue à 370 °C sous une pression de 60 bars. Ici une unité de récupération du soufre à la raffinerie de Donges.
6. L’association entre raffinage et pétrochimie
La pétrochimie récupère certains produits du raffinage, comme le naphta, qui serviront à la fabrication de nombreux produits, comme les plastiques. Raffineries et unités pétrochimiques sont souvent intégrées sur un même site pour gagner en efficacité énergétique. Ici l'usine pétrochimique Total de Gonfreville-l’Orcher, vue depuis la raffinerie de Normandie.
7. Les molécules aromatiques
Traité dans des tours de distillation à plus de 500 °C, le naphta donne des produits intermédiaires, appelés molécules aromatiques, comme le benzène, toluène et xylène. Celles-ci sont utilisées comme solvants dans l’industrie chimique. Ici, une ingénieure effectue un contrôle en haut de la tour de distillation de l'usine Hanwha Total Petrochemical, en Corée du Sud.
8. Les oléfines ou alcènes
A haute température et en présence de vapeur d’eau, les longues molécules contenues dans le naphta sont rompues en chaînes plus petites. Par ce procédé de vapocraquage », on obtient les oléfines ou alcènes (éthylène, propylène, butène, butadiène…). Après polymérisation, ces molécules sont à la base de très nombreuses matières plastiques. Ici l’unité d’éthylène à l’usine Hanwha Total Petrochemical, en Corée du sud.
9. Liaisons maritimes
Raffineries et usines pétrochimiques sont souvent situées en bord de fleuves, près de ports en eau profonde, ou directement ouvertes sur la mer pour faciliter le transport des produits. Ici, une vue générale du site pétrochimique de Hanwha Total Petrochemical, en Corée de Sud, avec son quai d’embarquement situé au large .
10. Les risques d’accidents industriels
La sécurité fait l’objet de mesures strictes et d’entraînements réguliers sur les sites de raffinage et de pétrochimie. Ici, un exercice incendie sur l’unité qui traite le soufre à la raffinerie de Port Arthur, au Texas.
11. La fabrication des matières plastiques
L’éthylène et le propylène, qui peuvent s’agglomérer en molécules géantes formant de longues chaînes, constituent la matière première du plastique. Celle-ci se présente souvent au départ sous forme de granulés, qui sont fondus, « extrudés » ou moulés, pour fabriquer des objets en polyéthylène, polypropylène, polystyrène, etc…
12. Le polyéthylène
Plastique le plus répandu dans le monde, il est incontournable dans l’emballage (sacs de supermarché, bouteilles et flacons, films), mais aussi sous forme plus rigide dans les jouets, les tuyaux, etc… Ici, sur la plateforme de Carling Saint-Avold (Moselle), en France.
13. Le polystyrène
Sous forme d’aggloméré, le polystyrène est largement utilisé dans l’isolation. Il entre aussi dans la fabrication des téléviseurs et des appareils ménagers, dans le conditionnement alimentaire. Ici, l’aire de stockage du polystyrène sur la plateforme de Carling Saint-Avold.
14. Le polypropylène
La caractéristique du polypropylène est de pouvoir être rendu très rigide et résistant aux chocs. Cela en fait un plastique très utilisé dans l’industrie automobile, pour les pare-chocs et les tableaux de bord de voitures. Ici, une unité de traitement initial du polypropylène à l'usine de Samsung Total Petrochemicals de Guangzhou, dans la province du Guangdong, en Chine.
15. Les plastiques dans l'innovation automobile
Les véhicules modernes comportent de plus en plus de pièces thermoplastiques qui apportent une flexibilité de conception et surtout une légèreté qui permet de réduire la consommation en carburant ou en électricité et donc les émissions de CO2. Par exemple, la SMART de Daimler Benz (photo) a été conçue pour être un véhicule urbain compact et léger.