L’industrie du carburant

Ces matières premières sont traitées dans des raffineries pour divers produits, tels que:

a) Gaz liquide (GPL)

b) Carburants (essence, kérosène, diesel)

c) Huiles de chauffage

d) Asphalte routier et industriel

e) Matières premières d’hydrocarbures pour diverses synthèses

f) Coke de pétrole

g) Hydrocarbures pétroliers solides (par exemple paraffine)

En outre, les produits de l’industrie des carburants jouent le rôle de matières premières pour la préparation de divers produits chimiques , y compris les produits pharmaceutiques (paraffine obtenue à partir de fractions de pétrole lourdement utilisé comme laxatif), les engrais (phénol utilisé pour la production de produits chimiques phytosanitaires), les solvants (éther de pétrole et acétone) et les plastiques (polyoléfines).

Traitement du pétrole brut

Dans l’industrie, plus de 90 %du pétrole brut est transformé en essence, en huile et en asphalte. La solution d’hydroxyde de sodium, c’est-à-dire la lessive de soude, est d’une grande importance dans ce processus. Il est utilisé pour éliminer les impuretés telles que les composés soufrés et le dioxyde de carbone. Leur élimination est une étape clé du processus de raffinage du pétrole , nécessaire pour répondre aux exigences légales concernant le contenu de ces composés. La lessive de soude est également utilisée dans le raffinage des produits finis obtenus après traitement du pétrole brut. Il existe plusieurs processus de base:

a) Distillation – un processus consistant à séparer le pétrole brut en fractions différant avec le point d’ébullition. De cette façon, plusieurs matières premières sont obtenues, telles que le gaz sec et humide, l’essence, le kérosène, le diesel, le mazout et le gudron.

b) Craquage catalytique – implique l’utilisation d’un catalyseur (principalement des zéolithes) pour décomposer les fractions de pétrole lourd en fractions plus légères. De cette façon, une quantité relativement importante d’essence de haute qualité est obtenue.

c) Reformage catalytique – une conversion catalytique d’indices d’octane en essence à indice d’octane élevé en présence d’un catalyseur au platine. Les principaux produits de ce procédé sont: l’hydrogène, le gaz de raffinerie, le GPL, l’iso- et le n-butane.

d) Hydrocraquage – traitement catalytique des fractions de pétrole lourd, du mazout et du gudron sous pression d’hydrogène en combustibles plus légers. L’essence, le kérosène et les carburants diesel sont obtenus de cette manière.

e) Pyrolyse – un processus de décomposition des fractions de pétrole lourd en présence de vapeur d’eau. De cette manière, sur l’obtention de l’essence de pyrolyse, de l’huile et du goudron.

f) Alkylation – implique la réaction d’oléfines avec l’isobutane, entraînant la formation d’isoparaffines avec un poids moléculaire et un indice d’octane plus élevé. Ce procédé implique des réactions effectuées à basse température et en présence d’un catalyseur. Le catalyseur le plus utilisé utilisé est l’acide sulfurique . Dans le groupe PCC, l’acide sulfurique est obtenu par voie de contact, ce qui lui confère une très grande pureté. L’acide sulfurique ainsi obtenu peut être utilisé dans les procédés de purification des huiles, du kérosène, de la paraffine et du séchage au gaz .

Types de carburants

Les combustibles peuvent être répartis en fonction de leur origine (naturelle et artificielle), de leur pouvoir calorifique (hypocalorique et hypocalorique), ainsi que de leur état d’agrégation (liquide, gazeux et solide). Chaque type a des propriétés différentes et une gamme d’applications.

Combustibles liquides – essence

Les combustibles liquides les plus importants obtenus à partir du pétrole brut sont: l’essence, le kérosène, le diesel et les huiles de chauffage. L’essence est une fraction de pétrole brut qui atteint une température d’environ 40 ° C à 200 ° C. Il s’agit d’un carburant utilisé principalement pour alimenter les moteurs à allumage commandé. Il peut également agir comme solvant (par exemple l’éther de pétrole). L’essence est principalement constituée d’hydrocarbures aliphatiques, elle contient également certaines quantités d’hydrocarbures aromatiques et insaturés. Les propriétés les plus importantes de l’essence sont : l’indication d’octane (c’est-à-dire la résistance à la détonation), la capacité de l’ancien des mélanges combustibles et la tendance à l’ancien des dépôts de résine. Il existe plusieurs types d’essence:

a) Essence au plomb – Ethyl. Il a été utilisé jusqu’au milieu des années 80. Il contient un plomb tétraéthyle qui, lorsqu’il est brûlé dans le moteur, conduit à la formation d’oxydes de plomb toxiques.

b) Essence sans plomb (95 RON) – type moins cher d’essence sans plomb, avec indice d’octane 95.

c) Essence sans plomb (98 RON) – la variante la plus chère, avec l’indicateur d’octane 98.

Pour que l’essence devienne un produit commercial, il soit également nécessaire d’inclure dans une composition un certain nombre d’additifs qui empêchent les événements indésirables et indésirables lors du stockage, de l’utilisation et du transport du carburant.

Additifs essence

Les additifs à essence les plus importants comprennent les inhibiteurs d’oxydation . Étant donné que l’essence en tant que produit est un mélange d’hydrocarbures, elle peut subir une oxydation pendant le stockage. Cela conduit à une détérioration des propriétés du carburant en abaissant son indice d’octane. Typiquement, les inhibiteurs d’oxydation comprennent des amines aromatiques et des phénols. Le deuxième groupe de substances supplémentaires sont les désactivateurs de métaux. Ils soutiennent les inhibiteurs d’oxydation en neutralisant l’effet catalytique des métaux sur les réactions d’oxydation du pétrole. Leur opération consiste à créer des divans protectrices à la surface des métaux. Les ajouts essentiels sont également des composés dispersants-émulsifiants qui maintiennent les sédiments et les produits de corrosion à l’état de dispersion. Le groupe de produits qui peut remplir ces fonctions est ROKAmers. Ces produits fabriqués au groupe des copolymères séquences non ioniques d’oxyde d’éthylène et de propylène. Cette caractéristique distingue le groupe ROKAmer des autres tensioactifs non ioniques et détermine leurs propriétés anti-mousse. Un autre groupe d’additifs sont les lubrifiants . Ils empêchent l’usure rapide des composants de la pompe à carburant qui nécessitent une lubrification appropriée. Des exemples de tels composés peuvent être des acides carboxyliques, des esters ou des amines. L’eau de l’essence est éliminée à l’aide de désémulsifiants , grâce à elle est libérée en tant que phase distincte dans le réservoir. Ceci est particulièrement important lorsque, par exemple, le pompage de carburant. Afin de contrôler ce phénomène, les additifs mentionnés ci-dessus appelés désémulsionnants sont utilisés. La plupart des installations de l’industrie pétrolière sont en acier et la corrosion peut donc se produire en présence d’eau, entraînant un risque de fuite. Des inhibiteurs de corrosion sont utilisés pour éviter cela. Ils ont réagi avec la surface du métal, ont provoqué une barrière protectrice, empêché ainsi que d’agents corrosifs. Ce sont généralement des composés à base d’amines, d’amides ou de sels d’ammonium. La dernière caractéristique, mais non moins importante, des essences à moteur moderne est leur capacité à maintenir le système de carburant (en particulier le système d’admission) et les chambres de combustion du moteur propre. À cette fin, des additifs de raffinage visés détergents sont utilisés. Le produit du groupe PCC, Petrotex DF30 , fonctionne parfaitement à cet effet. C’est un liquide jaune et huileux utilisé comme ingrédient dans les compositions dispersantes et émulsifiantes. La caractéristique la plus importante de ce produit est sa capacité de lavage. Le Petrotex DF30 est principalement utilisé comme détergent pour nettoyer les vannes d’entrée et de sortie des bouteilles. Le dodécylphénol est également parfaitement adapté en tant qu’additif aux agents de nettoyage du circuit de carburant. C’est un liquide épais et visqueux avec une couleur jaune et une odeur phénolique. Le dodécylphénol est utilisé pour la production de propoxylates qui forment des composants synthétiques des emballages d’additifs pour carburant.

Combustibles liquides – diesel

Le carburant diesel est un carburant destiné principalement aux moteurs diesel à auto-allumage. Il s’agit d’un mélange de paraffine, de naphtalène et d’hydrocarbures aromatiques séparés du pétrole dans les processus de distillation. Il s’agit d’une fraction de pétrole bouillant à 180-350oC. Les paramètres les plus importants de ce carburant liquide sont : la viscosité (pulvérisation), la résistance à l’auto-inflammation (indice de cétane) et la température de solidification, ainsi que la teneur en soufre. Étant donné que les distillats de diesel ont une teneur élevée en composés soufrés, il est nécessaire de supprimer par hydrotraitement.

Additifs pour le diesel

Le diesel utilisé actuellement utilise de nombreux additifs enrichissants. La plupart d’entre eux remplissent des fonctions similaires à celles destinées à l’essence. La clé dans le cas du diesel, cependant, est l’utilisation d’additifs anti-mousse, d’additifs anti-électrostatiques et de modificateurs augmentant l’indicateur de cétane. Les agents anti-mousse sont conçus pour empêcher la formation de mousse lors de la préparation du carburant et du remplissage des réservoirs. Certains carburants diesel ont également tendance à mousser pendant le pompage, ce qui perturbe le processus de remplissage du réservoir, provoquant des fuites. Les produits de la série ROKAmer empêchent cela. Ce sont des agents anti-mousse qui peuvent être utilisés dans une très large gamme de températures. De plus, les ROKAmers se caractérisent par de très bonnes propriétés de dégraissage et la capacité de réduire la tension superficielle entre le liquide et l’air. De cette façon, ils améliorent le drainage de la mousse, entraînant sa réduction. Les additifs antistatiques sont conçus pour augmenter la conductivité électrique du diesel, ainsi que le risque d’incendie. Typiquement, à cette fin, des copolymères d’oléfines et d’acrylonitrile en combinaison avec des polyamines sont utilisés. Un autre groupe de modificateurs sont les additifs qui seraient connus de cétane . Leur tâche est de raccourcir le temps de retard d’allumage et de stimuler la vitesse de combustion. Les plus populaires d’entre eux sont le nitrate de 2-éthylhexyle (EHN) et le peroxyde de di-tert-butyle (DTBP). Un groupe important d’ajouts sont également des marqueurs. Leur rôle est de faciliter l’obtention du type de carburant. Afin de distinguer le fioul du fioul domestique, des dérivés azoïques sont des introductions qui colorent le fioul à une couleur donnée. Récemment, les additifs de parfum sont très populaires et sont utilisés lorsque l’odeur de l’huile ou de l’essence est générique . De tels modificateurs peuvent être par exemple des esters ou des terpènes.

Combustibles liquides – kérosène

Le kérosène est un carburant utilisé en très grande quantité, principalement dans l’aviation pour les turbopropulseurs ou les réacteurs. Il est également utilisé comme solvant et ingrédient dans les formulations cosmétiques. En raison de son faible indice d’octane et de cétane, il ne peut pas être utilisé dans les moteurs à allumage commandé (moteurs à essence) ainsi que dans les moteurs automoteurs (moteurs diesel). Le kérosène est une fraction de pétrole liquide dont le point d’ébullition est d’environ 170-250oC. Sa production est relativement bon marché. Le kérosène est formé principalement lors du processus de rectification du pétrole brut . Habituellement, les additifs et les procédés de raffinage, tels que ceux utilisés pour la production d’essence et de diesel, ne sont pas utilisés pour ce type de carburant. Le kérosène est également converti en essence, ainsi que d’autres produits dans les processus de craquage et de reformage.

Combustibles liquides – biodiesel

Le biodiesel est une alternative renouvelable au diesel dérivé du pétrole. Il est obtenu à partir d’huiles végétales ou animales. Le biodiesel contient généralement des esters méthyliques purs d’acides gras ou des esters éthyliques d’acides gras. Souvent, les mélanges de carburant avec du diesel sont également mentionnés biodiesel. Ils sont utilisés pour obtenir du carburant qui assure de meilleures conditions de fonctionnement du moteur. Le biodiesel pur affecte négativement les tuyaux en caoutchouc et les conduites de carburant. De plus, sa viscosité varie lorsque la température augmente, ce qui peut nécessiter l’utilisation d’un refroidisseur supplémentaire pour le biodiesel. Un autre inconvénient de ce carburant est sa précipitation à basse température, ce qui provoque le colmatage des filtres et autres composants du moteur lors du fonctionnement en conditions hivernales. Bien entendu, le biodiesel présente également un certain nombre d’avantages. Tout d’abord, il n’empoisonne pas l’air avec des composés soufrés, il est biodégradable, il n’augmente pas la concentration de CO2 dans l’atmosphère et sa production permet d’exploiter les friches.

Additifs au biodiesel

Les additifs diesel multifonctionnels de haute qualité réduisent de nombreux problèmes associés aux mélanges de biodiesel, tels que la corrosion du système de carburant, la séparation de l’eau et le moussage du carburant. À cette fin, des modificateurs très similaires à ceux ajoutés aux huiles diesel sont utilisés. La question clé et souvent préoccupante de l’utilisation du biodiesel est son impact sur la propreté des injecteurs et la possibilité de cokéfaction grave, ainsi que la contamination des bus. A cet effet, des agents appelés dispersants sont utilisés. Le Groupe PCC propose des produits de la série ROKAcet pouvant agir comme dispersants. Les ROKAcets sont des agents à usage général qui peuvent être utilisés avec succès dans une variété d’applications industrielles. Le mélange de biodiesel avec des carburants diesel conventionnels peut encore aggraver ses propriétés moussantes. Cela est particulièrement génial lorsque, par exemple, le remplissage du réservoir de carburant dans une station-service. Pour éviter ce phénomène, des additifs anti-mousse sont utilisés. Les produits susmentionnés de la série ROKAmer sont parfaits pour ce rôle.