Cours sur le raffinage du pétrole : Procédés et techniques

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PLAN DU COURS
CHAPITRE I : GENERALITES
CHAPITRE II : LE FRACTIONNEMENT INITIAL DU PETROLE BRUT
CHAPITRE III : LE TRAITEMENT ET CONVERSION DES PRODUITS
CHAPITRE IV : PREPARATION DES MELANGES

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OBJECTIFS DU COURS
L’objectif de ce cours est de :
- Permettre à l’impétrant d’acquérir des connaissances sur les différents procédés de
l’industrie du raffinage du pétrole.
- Être capable de décrire les différents procédés de raffinage du pétrole.
Il faut savoir que la qualité du brut dépend de sa densité, sa teneur en soufre et bien entendu de sa
provenance (composition). Ainsi donc les raffineries ne choisissent pas n’importe quel brut à traiter.
Le choix se fait selon la demande sur le marché (aspect économique) et selon les installations dont
elle dispose (aspect technique).

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CHAPITRE I : LES GENERALITES
Le raffinage détermine l’ensemble des traitements visant à obtenir à partir du pétrole brut, des
produits à haute valeur commerciale.
En somme, l’opération de raffinage peut être résumée par cette chaîne ci-après :
PETROLE BRUT SEPARATION PAR DISTILLATION (coupes pétrolières) TRAITEMENT DE
RAFFINAGE (bases)MELANGE DE PRODUITS (produits finis)
Ces traitements sont réalisés par un ensemble d’outils :
- Les unités de distillation atmosphérique
- Les unités de distillation sous vide
- Les unités d’hydrotraitement des essences, des kérosènes et des gasoils
- Les unités de production d’hydrogène
- Les hydrocraqueurs
- Les unités de reformage catalytique
- Les unités de lavage à l’amine (purification des gaz)
- Les unités de production d’électricité
- - Les unités de craquage catalytique.
Le raffinage se réalise en une série de 3 opérations :
- La séparation
- La transformation
- L’épuration
La séparation : Elle a pour but de classer les hydrocarbures en fonction de leurs températures
d’ébullition. Elle se réalise soit sous pression normale (pression atmosphérique) ou soit sous
pression réduite (pression sous vide) ou encore sous haute pression (145 bars).
La transformation : son but est de modifier chimiquement certaines coupes pétrolières soit en
modifiant leur structure pour en modifier les propriétés (reformage catalytique) ou soit en les
brisant pour obtenir des produits plus légers (hydrocraquage).
L’épuration : Elle permet de purifier les hydrocarbures en éliminant les composants indésirables,
en particulier le soufre. Elle se réalise soit par traitement à l’hydrogène soit par traitement aux
amines ou à la soude.
I- DEFINITION :
Distillation : Séparation des constituants d’un mélange basée sur la température d’ébullition et à une
pression donnée
Distillation continue : Le mélange à séparer est alimenté en continu et les composants séparés
sont également séparés en continu

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Distillation discontinue : Le mélange à séparer est chargé en début d’opération dans un bouilleur; le
mélange est ensuite chauffé et le constituant volatil est soutiré en tête jusqu’à obtention du degré
d’épuisement souhaité. Le résidu est évacué du bouilleur avant de recommencer l’opération.
Quelques produits fabriqués
 GAZ : H2 et hydrocarbures légers (C1 et C2)
 GPL : Propane, butane commerciaux pour usage domestique et industriel
 SUPER SANS PLOMB : carburant léger utilisé dans les moteurs à explosion des
automobiles.
 PETROLE LAMPANT : éclairage domestique
 JET A1 : avion à réacteur et turbine à gaz
 GASOIL : pour les moteurs diesel rapide
 Fuel oil domestique ou DDO : installation de chauffage domestique et installation
industrielle de faible puissance (boulangerie, chaudière)
 Fuel oil lourd : installation industrielle de grande puissance, centrale thermique, gros
moteurs diesel ou marin ;
 Asphalte: bitume, routier, étanchéité etc..
1) Aspect et composition globale du brut
Le pétrole brut est un complexe hydrocarboné. C’est en quelque sorte un liquide hétérogène plus
ou moins visqueux de couleur variante du vert au brun noir. Il contient en plus des molécules
d’hydrogène sulfuré et des fines gouttelettes d’eau en suspension et des particules colloïdales.
a) Composition chimique (voir cours BTS-2)
b) Rappel des hydrocarbures impurs
1) Les composés sulfurés
Le soufre libre
- Rare dans le brut
- En suspension ou à l’état dissous ;
- Provient des constituants de la roche magasin ou par réduction des sulfates
L’hydrogène sulfuré
- Dissous en faible quantité dans le brut
- Il est corrosif
Les mercaptans
- Faible concentration dans les bruts ;
- Caractère acide et corrosif ;
- Mal odorant ;