4 LES PÉTROLES ET LEURS TRANSFORMATIONS

Objectifs

– Donner l’origine et la composition du pétrole brut ;

– Définir les différentes transformations que subit le pétrole brut et connaître les différents produits obtenus ;

– Ressortir les avantages et les inconvénients liés à l’utilisation des produits pétroliers.

Introduction

La chimie du pétrole avec ses multiples applications a révolutionné l’industrie et proposé une solution à plusieurs de nos préoccupations (problème d’énergie, d’éclairage, de chauffage, de travaux publics…).

1. les pétroles et leurs origines

Les pétroles proviennent de la décomposition et de la transformation lente et en l’absence de l’air des matières organiques animales et végétales. A des profondeurs de1000 à 4000m et sous l’effet du mouvement de l’écorce terrestre, les boues organiques formées de liquides de glucides et de composés d’origines végétales sont enfouies progressivement en milieu marin. Ceci favorise l’élimination de plusieurs gaz (CO2, CH4, H2O) et il s’en suit une libération de quantités importantes de liquides : C’est le pétrole brut.

Les facteurs qui interviennent dans la formation des pétroles sont donc :

  • La composition de la matière organique initiale ;
  • La chaleur interne du sous-sol ou géothermie ;
  • La durée d’action de la géothermie.

Remarque

Le pétrole brut est un liquide dont la densité varie entre 0,83 et 1. Sa teinte varie du jaune au noir. C’est une substance dont la nature est fonction du type de matière organique originel.

 2. composition chimique des pétroles

Les pétroles bruts sont des mélanges très complexes d’hydrocarbures. Un hydrocarbure est un composé constitué uniquement de carbone et d’hydrogène. Parmi ces hydrocarbures on peut citer :

– les alcanes : le méthane, l’éthane, le propane et le butane sont des alcanes.

– Les cyclanes : le cyclobutane, cyclopropane etc.

– Les hydrocarbures aromatiques : ce sont le benzène, le toluène.

3. Le traitement (transformation) du pétrole brut

Le pétrole brut est un mélange de plusieurs hydrocarbures, il faut donc le fractionner par distillation puis, traiter les fractions obtenues par opération de craquage ou de reformage à fin d’obtenir des produits qui répondent au mieux à la demande. L’ensemble de ses opérations de traitement est appelé le raffinage et il lieu dans une raffinerie.

Remarque

Au Cameroun la société qui s’occupe de ces traitements est la SONARA qui est basée à Limbé

– la distillation

La distillation est une méthode de séparation des constituants liquides miscibles basée sur la différence de température d’ébullition. Il existe en pratique trois types de distillation : La distillation simple, la distillation fractionnée et la distillation sous pression réduite.

– Le craquage

Le craquage est un procédé qui permet de transformer un hydrocarbure lourd (de moins en moins sollicités) en hydrocarbure léger. On distingue : Le craquage catalytique et le vapocraquage.

– le reformage

C’est une opération qui consiste à modifier la structure d’un hydrocarbure sans changer son nombre d’atome de carbone. Il permet d’améliorer l’indice d’octane d’un hydrocarbure (caractérise sa résistance à l’auto inflammation).

4. Les produits pétroliers et leurs utilisations

Les produits issus des transformations du pétrole brut sont divers et peuvent être utilisés sous plusieurs formes :

– combustibles domestiques : le pétrole lampant, le butane comme gaz domestique.

– Sources d’énergie : les carburants tel que le kérosène (moteur d’avion), l’essence, le gasoil (moteur diesel) sont utilisé pour produire de l’énergie.

– Matières plastiques : emballages, matelas (mousse), chaussures, vernis, la peinture, brosse à dent.

– Produit pharmaceutique : ce sont ont des huiles de beauté, le lait de toilette.

Remarque

Une coupe pétrolière est un ensemble d’hydrocarbures ayant des températures d’ébullition voisines lors du traitement du pétrole. Exemple : Essences lourdes, kérosène, gasoil et fuel, bitume.

5. Exemples de dérivés plastiques du pétrole

Nom de famille Symbole Usage
Polyéthylène P.E Bassin, sacs, seaux
Polystyrène P.S Emballages d’objets fragiles, certains pots de yaourts
Polychlorure de vinyle P.C.V Tuyau de canalisation et d’arrosage, bouteilles
Polyéthylène téréphtalate P.E.T

Bouteille d’eau tangui.

 

Polyuréthanes P.U Matelas (mousse)

Pour identifier les matières plastiques, on peut utiliser les tests suivants :

– Test de densité (test de flottaison)

Seul le P.E flotte sur l’eau

– Le chauffage modéré (test de chauffage)

Le P.E, P.V.C, P.S, P.E.T sont des thermoplastiques car ils se ramollissent sous l’effet de la chaleur.

– Test de la couleur de la flamme (test de Bernstein)

Seul le PCV donne une flamme verte quand il brule.

– Test du solvant.

Seul le PS est attaqué par la cétone.

6. Dangers liés à l’utilisation des produits pétroliers

Plusieurs types d’accidents accompagnent le raffinage, le transport et l’utilisation des produits pétroliers.

les incendies.

Les produits pétroliers sont très inflammables, ceci complique le transport et le stockage nous devons toujours prévoir des extincteurs à chaque étape.

Intoxication par combustion des matières plastiques.

Leur combustion dégage des fumées de gaz toxiques comme le monoxyde de carbone (CO) le cyanure d’hydrogène (HCN) et le chlorure d’hydrogène (HCl).

la pollution.

Ils polluent l’air atmosphérique par les produits dégagés lors de la combustion et aussi les mers. Ils sont responsable de la destruction de la faune et de la flore aquatique lorsqu’ils sont déversés dans les eaux maritimes (marrée noir).

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