La raffinerie et le raffinage








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Hydrocraquage


Il s’agit là d’un procédé permettant de convertir des distillats lourds en coupe légère de valeur marchande plus importante. Il nécessite des températures qui oscillent entre 250 et 450°C et une pression d’hydrogène assez importante (entre 50 et 150 bars) ainsi que la présence d’un catalyseur en lit fixe.

A cette température, les longues molécules sont craquées et les molécules oléfiniques apparaissent. Il y a une hydrogénation partielle des oléfines due à la présence d’hydrogène sous haute pression et des molécules aromatiques sont aussi formées.

Le bilan de la réaction est :

bilancraquage.png

mecacraquage.png

Différence entre craquage catalytique en lit fluide et hydrocraquage


Il y a différentes choses qui différencient le craquage catalytique en lit fluide de l’hydrocraquage, tant au niveau du mécanisme qu’au niveau des produits :

Craquage catalytique en lit fluide

Hydrocraquage

Du carbone est retiré à la charge craquée

De l’hydrogène est ajouté à la charge craquée tout en la désulfurant

Les produits sont principalement des oléfines (propylène, butylène)

Les produits sont principalement du gazole et du kérosène

Catalyseur en lit circulant

Catalyseur en lit fixe

Le catalyseur est régénéré

Le catalyseur doit être perpétuellement renouvelé




Soufflage des bitumes


Le bitume est un isolant thermique idéal qui adhère à la plupart des surfaces (pierre, béton, bois,…). Il se présente sous forme viscoélastique de couleur noire et est composé d’un mélange d’hydrocarbures de masse moléculaire élevée. Ces hydrocarbures appartiennent aux trois groupes suivants :

  • Les paraffiniques

  • Les naphténiques

  • Les aromatiques

Un bitume est généralement constitué de 80 à 85% de carbone et de 10 à 15% d’hydrogène et est caractérisé par deux parties distinctes : l’une est soluble, les asphaltènes5, et l’autre est insoluble, les maltènes.

Le bitume se présente comme un système colloïdal6. Les molécules aromatiques étant en nombre suffisant dans la partie maltène, les asphaltènes peuvent être floculés7. On considère dès lors ce système comme étant un « gel » qui confère ses propriétés élastiques au bitume. Les bitumes soufflés, dit oxydés, sont considérés comme étant des « gels ».bitumes.jpg

Le bitume qui sort des unités de raffinage est trop mou pour être directement utilisé pour les revêtements routiers. Il va donc falloir le rendre plus dur, c’est pourquoi on procède à son soufflage. Le procédé qui permet de durcir ce bitume est en fait une déshydrogénation partielle et une polymérisation du bitume avec de l’oxygène de l’air.

Le bitume est chauffé dans un four à une température atteignant presque le point éclair8 et est ensuite chargé dans une tour de soufflage où on injecte de l’air chaud pendant une période déterminée. La déshydrogénation partielle du bitume donne du sulfure d’hydrogène et l’oxydation produit du dioxyde de souffre. De la vapeur est injectée au sommet de cette tour de manière à évacuer les contaminants. Cette vapeur est ensuite envoyée dans un épurateur pour condenser les hydrocarbures. L’oxygène va en réalité former des ponts oxygènes avec les chaines d’hydrocarbures. La dureté du bitume dépend ainsi du temps durant lequel l’air est injecté puisque plus on oxyde le bitume et plus il y a des ponts oxygènes formés et donc plus le bitume est dur.
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