TP Raffinage et pétrochimie

1
Figure 1 : distillation atmosphérique des
produits pétrochimie
Introduction
Le pétrole est un combustible fossile composé d'un mélange d'hydrogène et en
majorité de carbones. La composition varie d'un champ à l'autre mais comporte
grossièrement 80 % de carbones, 11 % d'hydrogène et 1 % à 2 % de souffre, d'oxygène et
d'azote. On utilise diverses méthodes pour déterminer la composition des pétroles bruts :
Les mesures de densité, de viscosité, etc., effectuées sur les diverses fractions obtenues
par distillation.
Ces méthodes fournissent des indications utiles pour le raffinage et la valorisation des
pétroles; La chromatographie liquide, la chromatographie en phase gazeuse, la
spectrométrie de masse, etc…
Manipulation N°1:distillation atmosphérique des produits pétrochimie
Objectif : La présente norme a pour objet de fixer les conditions dans lesquelles
doivent être effectués les essais de distillation des produits pétroliers, à l’exception des gaz
liquéfiés, du pétrole brut et des bitumes.
Appareillages :
Composé essentiellement de :
• Un ballon
• Un condenseur
• Un support de ballon
• Deux plaques trouées
• Une source de chauffage
• Éprouvettes graduées
• Thermomètre (sonde température)
Préparation :
1. Porter le thermomètre, le ballon et l’éprouvette graduée à la température requise.
2. Préparer le montage de distillation pour la réalisation de l’expérience
3. Mesurer une prise d’essai de 100 ml dans l’éprouvette destinée à la récupération du
distillat et la transvaser dans le ballon de distillation.
4. Mettre une pincée de pierre ponce dans le ballon, introduire le thermomètre monté sur
son bouchon dans le col du ballon de manière étanche. La naissance du capillaire du
thermomètre doit être au niveau de la partie basse du tube de dégagement du ballon.
5. Mettre le ballon en place sur la plaque chauffante on introduisant le col du ballon à
l’intérieur du tube condenseur et on assurant son étanchéité avec un capuchon en
caoutchouc. Ajuster en fin le ballon en position vertical.

2
6. Placer l’éprouvette utilisée pour la mesure de la prise d’essai dans son compartiment,
sans être séchée, à la sortie du tube condenseur. Couvrir l’éprouvette avec le capuchon en
caoutchouc monté sur l’extrémité de tube condenseur.
Tableaux :
PL
5
%
10
%
15
%
20
%
25
%
30
%
35
%
40
%
45
%
50
%
55
%
60
%
65
%
70
%
75
%
80
%
85
%
90%
57
202
208
218
224
227
231
233
239
241
245
247
250
258
262
270
276
283
286
Graphe 1: l'évolution de la température en fonction de volume distillée
Conclusion :
Nous concluons qu'il existe une relation directe entre le volume du distillat et la
température, car nous notons que plus le volume du distillat est important, plus la
température est élevée, et vice versa.
Manipulation N°2 : Masse volumique des produits pétroliers (Méthode de
l’Aréomètre)
Norme : NF T 60-101 ou ASTM D 1298
Objectif : La présente norme a pour objectif de déterminer la masse volumique des
pétroles bruts et des produits pétroliers.
Définition :
La masse volumique est le rapport du poids d’un certain échantillon par rapport à son
volume. Elle est exprimée en mg/l ou en Kg/l et donnée généralement à 15°C.
Appareillage :
Il comprend essentiellement :
0
50
100
150
200
250
300
350
0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9
Volume distillée
Volume distillée

3
La détermination de la masse volumique par la méthode de l’aréomètre est plus précise si
elle est effectuée à la température à laquelle elle doit être exprimée. En cas d’impossibilité,
on utilisera les tables de conversion à 15°C des masses volumiques.
Matériels :
• Un aréomètre (Tube plongeur en verre)
• Un thermomètre normalisé
• Une éprouvette d’essai
Détermination de les masses volumiques des produits (huile, kérosène, brute, gasoil)
Pour huile :
En vous rempliez une fiole jaugée de 100 ml par l’huile, à l’aide d’une balance en vous
précisez la masse de cet échantillon.
La masse d’huile est : mh = 85.96g
Calcule de la masse volumique à partir de cette loi:  
Pour le kérosène :
En vous rempliez une fiole jaugée de 50 ml par kérosène, à l’aide d’une balance en vous
précisez la masse de cet échantillon.
La masse kérosène est : mk = 38.91g
Pour la brute :
En vous rempliez une fiole jaugée de 100 ml par la brute, à l’aide d’une balance en vous
précisez la masse de cet échantillon.
La masse de brute est : mb = 78.88g
Pour le gasoil :
En vous rempliez une fiole jaugée de 50 ml par gasoil, à l’aide d’une balance en vous
précisez la masse de cet échantillon.
La masse gasoil est : mg = 44.46g
Les valeurs de masse volumique sont montrant dans le tableau suivant :
Les produits
Huile
moteur
brute
gasoil
Kérosène
Masse
volumique
(g/cm3)
0.8556
0.7888
0.8892
0.7782

4
Figure 2: viscosimètre
Figure 4 : viscosimètre contient
huile
Figure 3:le tableau de caractéristique
Manipulation N°3: Mesure de la viscosité d’une huile par viscosimètre à chute de
bille
Objectif :
Déterminer la viscosité d’un fluide en mesurant la
vitesse de chute d’une bille en acier de faible diamètre
à travers ce fluide.
Matériel:
Un viscosimètre à chute de bille est un dispositif très
simple à mettre en place. Il s’agit d’un long tube
transparent de diamètre  qui comporte deux traits
repères  et . Le tube vertical est rempli du fluide à
étudier, dans lequel chute une bille sphérique de masse
m et diamètre  suffisamment petit par rapport au
diamètre de l’éprouvette .
Détermination de la viscosité d’huile, brute, kérosène, gasoil
a
L
b
Pour huile :
Pour calculer la viscosité on utilise le tableau de caractéristique (voir figure) de chacun
billes
Pour l’huile on utilise bille N°4
Les valeurs de la masse volumique est montre dans le
tableau de manipulation N°02
On peut calculer la viscosité par la loi suivant :

5
Avec:
t : c’est le temps passage de bille entre a et b unités on seconde (s)
k : constant par unité mPa.s.cm3/g.s
ρ1 : la masse volumique de bille N°4
ρ2 : la masse volumique d’huile
Pour le kérosène :
Pour calculer la viscosité on utilise le tableau de caractéristique de chacun billes
Pour kérosène on utilise bille N°1
On peut calculer la viscosité par la loi suivant :
Avec:
t : c’est le temps passage de bille entre a et b unités on seconde (s)
k : constant par unité mPa.s.cm3/g.s
ρ1 : la masse volumique de bille N°1
ρ2 : la masse volumique de kérosène
Pour la brute :
Pour calculer la viscosité on utilise le tableau de
caractéristique de chacun billes
Pour brut on utilise bille N°2
On peut calculer la viscosité par la loi suivant :
Avec :
t : c’est le temps passage de bille entre a et b unités on
seconde (s)
k : constant par unité mPa.s.cm3/g.s
ρ1 : la masse volumique de bille N°2
ρ2 : la masse volumique brute
Figure 5: viscosimètre contient
brute