Séparation des hydrocarbures du pétrole : procédés clés et technologies innovantes

Dans cette publication, nous nous concentrons sur la séparation des hydrocarbures du pétrole, afin d’expliquer les procédures mises en œuvre pour obtenir des dérivés aussi recherchés que l’essence et le diesel, qui sont utilisés pour alimenter les véhicules.

En outre, nous aborderons les méthodes utilisées pour la séparation des hydrocarbures, avec les processus critiques impliqués, et nous nous pencherons également sur les innovations déployées dans ce domaine, grâce à l’utilisation de nouvelles technologies qui permettent d’obtenir de meilleurs produits pétroliers, de réduire les coûts d’exploitation et de diminuer l’empreinte environnementale.

Nous examinerons également l’importance d’une séparation correcte des hydrocarbures du pétrole brut afin d’obtenir des carburants de qualité. Mais nous verrons aussi qu’au-delà de l’ajout d’additifs, pour garantir une préservation optimale de toutes ses propriétés, un contrôle adéquat de l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement est essentiel, y compris le stockage, afin de s’assurer qu’il arrive en parfait état chez le consommateur final.

Qu’est-ce que le processus de séparation des hydrocarbures ?

Le processus de séparation des hydrocarbures consiste à appliquer une série de techniques pour séparer et extraire les différents composés présents dans le pétrole brut. 

Ce processus, réalisé dans les raffineries, est essentiel pour « démêler » le mélange complexe d’hydrocarbures contenu dans le pétrole brut extrait des gisements et pour obtenir des fractions utiles, qui peuvent être transformées en différents dérivés vendus sur le marché.

Ainsi, en séparant les hydrocarbures du pétrole, on peut obtenir divers produits pétroliers potentiels sous forme de fractions, traitées en fonction de leur point d’ébullition et de leur poids moléculaire, qui peuvent être légers, par exemple dans le cas de gaz légers tels que le propane et le butane, ou plus lourds comme dans le cas du mazout et des asphaltes.

Les carburants tels que l’essence, le diesel et la paraffine ont un poids intermédiaire. De même que l’éthylène et le propylène, matières premières de base de l’industrie pétrochimique, qui ne sont pas obtenues par séparation, mais par des processus de craquage.

Vous pourriez être intéressé par Nettoyage et entretien des cuves à fioul

Comme nous le verrons plus loin, le processus de séparation des hydrocarbures comporte différentes étapes.

Comment se déroule le processus de séparation des hydrocarbures ?

Les hydrocarbures tels que l’essence et le diesel sont séparés du pétrole par distillation fractionnée, un processus en deux étapes :

  1. La distillation atmosphérique

    Cette première étape est réalisée à la pression atmosphérique et fonctionne sur la base des différences de points d’ébullition des différents composants du pétrole brut. Le pétrole brut est chauffé dans des échangeurs de chaleur et dans un four à des températures de 350-400°, puis envoyé dans une tour de fractionnement, également appelée colonne de distillation.

    Dans la tour ou la colonne, l’essence et le diesel, qui sont des composants plus légers, se vaporisent en premier et montent dans la partie supérieure, où ils sont recueillis et séparés. Les hydrocarbures plus lourds tels que la paraffine, le mazout et l’asphalte restent dans la partie inférieure.

    De cette manière, on obtient les fractions de combustible, mais pas les combustibles en tant que tels, prêts à l’emploi, car le raffinage n’est pas encore terminé.

    Il convient de noter que, bien que le processus soit toujours basé sur le même procédé ancien, des innovations ont été introduites au fil du temps, telles que des tours de distillation améliorées avec des plaques perforées et des échangeurs de chaleur plus efficaces, qui ont permis d’optimiser le processus de séparation afin d’augmenter la qualité des produits finis et de réduire les coûts énergétiques associés au processus.

  2. Distillation sous vide

    La distillation à pression atmosphérique ne permet pas de séparer les fractions de résidus les plus lourdes. Pour les séparer, on utilise une unité de distillation sous vide qui réduit la pression à l’intérieur de la colonne. Cela permet aux fractions les plus lourdes de bouillir et de se séparer à des températures plus basses que celles qui seraient nécessaires dans des conditions de pression atmosphérique. Il convient de noter que si des valeurs thermiques aussi élevées étaient appliquées aux hydrocarbures plus lourds, du coke se formerait et les produits pourraient être endommagés.

    Il convient également de noter que la distillation sous vide a été améliorée par l’utilisation d’échangeurs à couche mince et de nouvelles conceptions de colonnes, qui permettent une plus grande efficacité et une plus grande précision dans la séparation des fractions lourdes.

    Des travaux ont également été menés sur de nouveaux matériaux et de nouvelles solutions pour réduire l’encrassement des colonnes par les déchets, ce qui améliore le fonctionnement et le cycle de vie à long terme de ce type d’installation.

Application d’autres procédés avancés pour la séparation des hydrocarbures

Après la distillation sous vide, d’autres procédés peuvent être appliqués, ce qui permet d’obtenir des produits pétroliers entièrement raffinés.

Craquage catalytique

Le craquage catalytique est un procédé qui permet de convertir les hydrocarbures lourds obtenus par distillation sous vide en produits plus légers et de plus grande valeur, tels que l’essence. 

Le processus consiste à briser les molécules lourdes en fractions plus légères, et est réalisé dans une unité de craquage catalytique fluide (FCC), où le pétrole brut est décomposé à haute température par un catalyseur. 

Récemment, des zéolithes ont été utilisés comme catalyseurs, un type de minéral qui optimise la production de fractions légères avec une empreinte carbone plus faible. De nouvelles technologies de craquage sont également introduites pour améliorer l’efficacité et réduire les coûts d’exploitation.

Hydrotraitement

L’hydrotraitement est un processus clé dans la séparation des hydrocarbures du pétrole, car il permet d’éliminer ces contaminants, tels que le soufre et l’azote, afin d’obtenir des produits plus précieux et plus propres, tels que le diesel à faible teneur en soufre.

Le processus implique l’utilisation d’hydrogène et de catalyseurs tels que le cobalt, bien que des métaux tels que le platine et le palladium commencent à être utilisés pour améliorer la catalyse, ce qui augmente l’efficacité du processus à des fins environnementales.

Isomérisation et alkylation

L’isomérisation est utilisée pour améliorer l’indice d’octane de l’essence. L’alkylation, quant à elle, permet de combiner des hydrocarbures légers pour donner naissance à des composés de plus grande valeur. C’est un procédé récurrent pour obtenir des essences performantes, qui évoluent également pour se passer des acides corrosifs traditionnellement utilisés.

Outre ces procédés, d’autres traitements sont appliqués dans les raffineries, tels que le reformage pour l’essence et la désulfuration pour les carburants diesel, qui visent respectivement à augmenter l’indice d’octane et à éliminer un composant très nocif pour l’environnement.

En bref, la séparation des hydrocarbures est essentielle pour obtenir des produits raffinés répondant aux normes de qualité les plus élevées et à la demande du marché.

L’application des procédés que nous avons vus permet d’affiner les caractéristiques des produits pétroliers, tandis que les innovations en matière de technologies et de matériaux qui sont introduites visent à la fois à accroître l’efficacité opérationnelle et à réduire les coûts de raffinage, ainsi qu’à diminuer leur impact sur l’environnement.

Une séparation optimale des hydrocarbures est très importante pour produire des carburants qui ont les meilleures propriétés, mais pour leur conservation, il est également essentiel que les essences et les carburants diesel soient conservés de manière adéquate dans les stations-service. Chez Rafibra, nous contribuons à leur parfait stockage en proposant des solutions telles que des couvercles de regards étanches ou des clapets anti-retour d’eau, qui empêchent l’entrée de liquides susceptibles d’altérer les carburants stockés dans les réservoirs.

En outre, nous contribuons à maintenir les réservoirs en parfait état grâce à un service d’entretien complet qui couvre tous les aspects. Contactez-nous et nous vous en dirons plus sur ce que nous faisons pour que les stations de nos clients puissent offrir des carburants essence et diesel qui conservent leur qualité d’origine !

Call Now Button