Du pétrole brut au fuel domestique : le raffinage

Comme vous le savez, le fuel domestique est un dérivé du pétrole. Comme son nom l’indique, (pétrole < petroleum < petra oleum en latin, qui signifie huile de roche), le pétrole est une huile minérale naturelle constituée de divers composés organique, notamment le carbone et l’hydrogène (d’où l’appellation « hydrocarbure »).

Le raffinage en règle générale

A l’état brut, le pétrole est inutilisable, il a donc besoin de toute une série de transformations, et cet ensemble de manipulations constitue le raffinage. Cette opération vise à tirer du pétrole des produits exploitables à haute valeur financière et commerciale (carburant, GNR, fuel domestique, etc.). Il existe 11 raffineries pétrolières en France, ces raffineries traitant près de 100 millions de tonnes de pétrole chaque année (soit l’équivalent moyen de 733 millions de barils). Les raffineries françaises se situent soient près des aires d’approvisionnement (par exemple le Havre) soient près des sphères de consommation (Île-de-France, Lyon). Ces points de raffinage sont approvisionnés par pipeline ou via une exploitation offshore (plateforme pétrolière, transport par bateaux pétroliers, etc.).

Du pétrole brut au fuel domestique : les différentes étapes du raffinage

La fabrication du fuel domestique exige un raffinage qui s’effectue en 4 étapes :

•   La distillation,

•  la conversion,

•   l’amélioration,

•   le mélange.

La distillation

C’est l’étape initiale du raffinage. Cette étape est très importante car elle trie les molécules de pétrole selon leur masse. Pendant cette opération, le pétrole est chauffé à thermostat très élevé, dans une colonne de distillation, ce qui fait que les molécules « lourdes » (paraffine, bitume) vont descendre automatiquement en bas de la colonne, et les molécules plus légères telles que les gaz et les essences vont remonter vers le haut de la colonne. Il existe deux genres de distillation pour le raffinage : la distillation atmosphérique et la distillation sous vide (se référer au schéma ci-joint, étapes 1 et 2). La colonne (ou tour) de distillation est composée de différents plateaux intermédiaires, et ces plateaux servent à extraire des « tranches moyennes » de pétrole qui vont servir à fabriquer les carburants tels que le kérosène, le diesel (gazole routier) et le fuel domestique.

La conversion

Cette deuxième étape du raffinage a pour rôle de scinder les molécules lourdes (des produits issus de la distillation, pas du pétrole brut) pour en tirer des marchandises plus légères encore. La conversion sert essentiellement à fabriquer les carburants cités ci-dessus. Les sphères d’hydrocraquage (l’hydrocraquage, terme spécifique à la chimie organique, est une manipulation qui a pour but de scinder une molécule organique complexe en éléments ayant une masse moléculaire et atomique plus légère, notamment les alcanes, les alcènes, les aldéhydes et les cétones) se chargent de craquer les molécules issues de la distillation atmosphérique (étape 3 du schéma). Une majorité des raffineries européennes sont dotées d’un système de distillation sous vide en plus du système de distillation atmosphérique. La distillation sous vide (dite viscoréduction) s’effectue en secouant les molécules à distiller par vibrations, ce qui permet de récupérer les molécules plus légères (étape 4 du schéma).

L’amélioration

L’amélioration est une étape de « nettoyage » : cette opération a pour but d’enlever les impuretés que contiennent les produits issus de la distillation et de la conversion. Lorsqu’un produit est « amélioré », sa teneur en soufre est réduite (procédé d’hydrodésulfuration), ce qui donne un produit de meilleure qualité et plus facilement combustible (étape 5 du schéma). Aujourd’hui, la réglementation en vigueur ne tolère pas un fuel domestique ayant  une teneur en soufre supérieure à 1 000  ppm (réglementation française).

Le mélange

Le mélange est la dernière phase de raffinage du pétrole but. Cette étape sert tout simplement à mêler entre eux les produits issus des étapes précédentes. Pour beaucoup de ces produits, notamment le fuel domestique, les raffineries ajoutent des additifs permettant d’améliorer la qualité du produit selon certains critères (meilleurs attributs techniques, réglementaires et environnementaux). Ces additifs permettent également d’augmenter la résistance au froid et favorisent donc une conservation optimale du fuel en cuve (ce qui est très important en hiver, notamment lors des pics de grand froid) mais aussi de réduire les risques de corrosion (ce qui évite d’endommager le matériel de stockage).

Une fois le raffinage du pétrole terminé, le fuel domestique est prêt à être stocké et distribué. Ce fuel fraîchement sorti de la raffinerie est gardé dans une unité de conservation de la raffinerie (parc de stockage) puis est acheminé jusqu’au dépôt (pipeline, barge, camion-  citerne) où il va être racheté par les fournisseurs qui livrent leur fuel aux particuliers.

L’équipe Ouachetermonfioul, le 09 août 2013.