Cours_carburants 2018.pdf

République Tunisienne Ministère de l’Enseignement Supérieur , de la Recherche Scientifique et de la TIC

Université de Gafsa Institut Supérieur de Sciences Appliquées et  Technologie de Gafsa Technologie de Gafsa Département Maintenance des Engins Lourds

3ème année licence appliquée pp q Année universitaire 2018/2019

Partie 1 : De la formation du pétrole jusqu’àà  De la formation du pétrole jusqu l’arrivée à la raffinerie

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Origine du pétrole Le pétrole brut est un mélange complexe d’un très grand nombre d’hydrocarbures et d’une faible teneur en soufre et autres éléments minéraux selon l’origine. L origine du pétrole est rattachée à de minuscules organismes animaux et végétaux qui L’origine se sont accumulés au fond des mers mêlés aux sédiments et aux boues. Sous l’action combinée de la pression et de la température au cours de centaines de millions d’années d années, il ss’est est produit, produit à ll’abri abri de ll’air air, une décomposition qui a finalement donné naissance aux hydrocarbures soit sous forme liquide, soit sous forme gazeuse. Sous l’effet de bouleversements terrestres et de la poussée des gaz, le pétrole formé a migré i é à l’intérieur l’i é i d soll dans du d d roches des h poreuses vers la l surface f j jusqu’à ’à ce qu’une ’ couche imperméable arrête son cheminement. Un ggisement de p pétrole ne se p présente donc p pas sous la forme d’un lac souterrain mais plutôt imprégné dans une sorte d’éponge. Il arrive même qu’il y ait affleurement de pétrole en surface. Les premiers puits n’atteignaient que quelques dizaines de mètres, les forages actuels peuvent atteindre 8 000 mètres. Le pétrole est recherché sur terre et également en mer ce qui pose des problèmes techniques considérables. COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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La formation du pétrole

1. Les plantes et les animaux marins  meurent et coulent au fond de l’océan

2. Avec le temps, les sédiments s’accumulent et compriment les plantes et les animaux jusqu’à ce qu’ils se transforment en pétrole.

3. Le pétrole remonte à travers la roche poreuse et forme f un réservoir. é i

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4

La formation du pétrole

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Qu’est ce que le pétrole

Le pétrole nait de la décomposition des sédiments, en  l’absence d’oxygène, sous l’action de la température et de  la pression la pression Sucres 

Lipides

Protéines 

Cellulose

Matières organiques COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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Qu’est ce que le pétrole Un p peu de chimie … Les hydrocarbures du pétrole se classent en 3 grandes catégories :

Les Paraffines d chaînes des h î d N atomes de de d carbone b lié liés à 2N+2 atomes d’hydrogène, qualifiées de linéaires ou branchées suivant l’agencement des atomes de carbone. Les Naphtènes des chaînes d’atomes de carbone fermées en cycle, y , sur lesquelles q peuvent p se greffer des chaînes linéaires. Les Aromatiques des molécules qui comportent le cycle du benzène C6H6, sur lequel d’autres chaînes carbonées peuvent se greffer. COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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Classification des gisements On distingue différents gisements d’hydrocarbures :

Gisements de gaz : hydrocarbures très légers contenant plus de 90 % de méthane. méthane

Gisements de pétrole léger : le brut est visqueux et se rapproche du gazole (diesel), c’est le cas, par exemple, des gisements sahariens.

Gisements de pétrole équilibré : le brut contient à la fois des hydrocarbures légers et lourds, c’est le cas, par exemple, des gisements du Moyen‐Orient.

Gisements de pétrole lourd : le brut ne contient que des hydrocarbures lourds et ne coule pratiquement pas à la température ambiante, c’est le cas, par exemple, des ggisements d’Amérique q du sud.

Gisements de bitume : le brut ne coule pas à la température ambiante.

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Classification des pétroles brut Suivant leur origine, origine les pétroles bruts, bruts de composition très variable, variable ont été classés ainsi :

Les paraffiniques : ils donnent des carburants riches et des lubrifiants de haute qualité.

Les naphténiques : ils donnent des huiles lubrifiantes de faible viscosité mais naturellement détergentes. détergentes

Les aromatiques : plus rares mais conférant un indice de performance élevé pour le kérosène (carburant aviation).

Les oléfiniques : ils donnent des combustibles lourds et des lubrifiants. Les mixtes : ce sont les bruts du Moyen Moyen‐Orient Orient qui sont un mélange des types précédents.

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Classification des pétroles finis

On peut classer ainsi les produits finis :

Les produits très légers : gaz de pétrole (propane, butane…) Les produits légers ou distillats : essence, gazole, fioul domestique… Les produits lourds ou résidus lourds : fioul lourd, bitume…

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Qu’est ce que le pétrole

Les hydrocarbures

Les molécules d’hydrocarbures sont composée d’atomes de carbone et d’atomes  d’hydrogène.

C

H

Nous considérons que le carbone a une valence de 4 et l’hydrogène une valence de 1. On dit que l’hydrocarbure est saturé lorsque toutes les liaisons ente les atomes de carbone de la molécule se mettent en jeu qu’un seul électron électron. On dit que l’hydrocarbure est insaturé lorsque au moins une liaison ente les atomes de carbone de la molécule met en jeu plus d’un électron.

C

C

C

C

C

C

C

C

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Qu’est ce que le pétrole

Les hydrocarbures

IlIl n n’yy a qu a qu’un un hydrocarbure dont la molécule ne possède qu hydrocarbure dont la molécule ne possède qu’un un atome de carbone,  atome de carbone c’est le méthane.

H H

C

H

C H4

H Le méthane fait partie des hydrocarbures « saturés ». On appelle ces hydrocarbures les  « alcanes ». Tous les hydrocarbures saturés auront un nom se terminant par « » Tous les hydrocarbures saturés auront un nom se terminant par « ane ». » On appelle les hydrocarbures insaturés du fait qu’ils possèdent au moins une double  liaison carbone‐carbone les « alcènes ». Tous ces hydrocarbures auront un nom se  terminant par « ène è ». On appelle les hydrocarbures insaturés du fait qu’ils possèdent au moins une triple  liaison carbone‐carbone les « alcynes y ». Tous ces hydrocarbures auront un nom se  y terminant par « yne ». COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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Qu’est ce que le pétrole

Les hydrocarbures

Il y a trois hydrocarbures dont la molécule possède deux atomes de carbone Il y a trois hydrocarbures dont la molécule possède deux atomes de carbone. Leur différence est le nombre de liaisons entre les atomes de carbone. Et donc le nombre d’atomes Et donc le nombre d atomes d d’hydrogène hydrogène de la molécule. de la molécule

H

H

H

C

C

H

H

H

C2 H6

Éthane

C2 H4

Éthylène

C2 H2

Acétylène  ( éth ( éthyne ) )

H C

C

H H

H

H C

C

H

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Qu’est ce que le pétrole

Les hydrocarbures

Il y a quatre hydrocarbures dont la molécule possède trois atomes de carbone Il y a quatre hydrocarbures dont la molécule possède trois atomes de carbone. Leur différence est la position et le nombre de liaisons entre les atomes de carbone. y g Et donc le nombre d’atomes d’hydrogène de la molécule.

H

H

H

H

C

C

C

H

H

H

H H

H

H

C

C

C

H

C3 H8

Propane

C3 H8

Isopropane Isopropane 

H H

H

H COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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Qu’est ce que le pétrole H H

Les hydrocarbures

H

C

C

C

H

H

H

C3 H6

Propène  p Propylène

C3 H6

Cyclopropane 

H

H C

C

H H

C

H H

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Qu’est ce que le pétrole

Les hydrocarbures

Il y a quatre hydrocarbures dont la molécule possède quatre atomes de carbone Il y a quatre hydrocarbures dont la molécule possède quatre atomes de carbone.

H

H

H

H

H

C

C

C

C

H

H

H

H

H

H

H

H

C

C

C

H

H

H

C4 H10

Butane 

C4 H10

Isobutane 

H

C

H

H H

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Qu’est ce que le pétrole

H

H

H

C

C

C

C

H

H

H

H

H

Les hydrocarbures

H

H

H

C

C

C4 H8

H

C4 H8 H

C

C

H

H

Butène  y Butylène

Cyclobutane 

H

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Qu’est ce que le pétrole

Les hydrocarbures

La molécule de benzène a de base une allure particulière.

H C

H

H C

C

C

C

H

C6 H6 Benzène

H C

H COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

18

Qu’est ce que le pétrole

Les hydrocarbures

Les molécules de benzène peuvent s’associer en « nid d’abeille ».

H

H

C

C

H

H C

C

C

C

C

C

C10 H8 Naphtalène

H

H C

C

H

H

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Qu’est ce que le pétrole

Les hydrocarbures

Les molécule de benzène peuvent s’associer en « nid d’abeille ».

H

H

C

C

H

H

C

C

C

C

C

C

C20 H12

H

C

H

H

C

C

C

C

C

C

C

C

Benzopyrène H

H

C H

C H

Composé cancérigène présent  p g p dans le goudron des cigarettes

C H

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Qu’est ce que le pétrole

Les hydrocarbures

On peut aussi remplacer un ou plusieurs atomes hydrogène par un assemblage  carbone ‐hydrogène.

H H H

C C

H

H

C

C

C

C

H

H

C

H

C8 H10 Diméthyl‐benzène

C

H H COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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Qu’est ce que le pétrole

Les hydrocarbures

On peut aussi remplacer un ou plusieurs atomes hydrogène par d’autres corps.

H C

H

Cl

C

C

C

C

C6 H4 Cl2

H Cl

Dichloro‐benzène

C

H COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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L’exploration S l Sur la terre…

Sous la mer…

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Les réserves Un baril = 159 litres de pétrole brut

Les réserves de pétrole dans le monde par zone géographique (au 01/01/2006) Source : Energy Information Administration / Department Of Energy COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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Les réserves

en milliards de barils COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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Les réserves Ecart entre consommation mondiale et découvertes mondiales

Consommation > découvertes Æ Epuisement des stocks

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La production Récupération naturelle Souvent recours à des pompes à balancier

Pression suffisante dans le gisement Æ pétrole jaillit naturellement

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La production Récupération assistée

Situation après extraction de 20 à 30% du pétrole

Pression insuffisante dans le gisement  g Æ injection de fluide pour forcer le  pétrole à remonter

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La production Une plateforme marine Un puits sur terre Un puits sur terre

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Le transport Par pétrolier = voie maritime Par oléoduc (pipeline) = voie  terrestre

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Le transport

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Partie 2 : Le raffinage du pétrole Le raffinage du pétrole

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Traitement du pétrole DISTILLATION

TRANSFORMATION

RAFFINAGE Gaz liquéfiés Gaz liquéfiés Essence 

Distillation  atmosphérique

Reformage Reformage 

Essences spéciales Kérosène  Gazole  Fioul domestique

Craquage

Fioul léger Fioul lourd Fioul lourd

Distillation        sous vide

Huiles  Bit Bitumes COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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Schéma d’une raffinerie 1ère étape: Séparer le pétrole brut en produits intermédiaires 1ère étape: Séparer le pétrole brut en produits intermédiaires

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Schéma d’une raffinerie 2ème étape:  2ème étape: Convertir les excédents des produits intermédiaires en produits fort demandés Améliorer la qualité des produits intermédiaires pour répondre aux spécifications des  produits finis produits finis

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Le raffinage Séparer le pétrole brut en produits  intermédiaires : La distillation De quoi s’agit‐il ? Distillation = Séparation des différentes fractions du pétrole en fonction de leur volatilité*. Pourquoi ? Pétrole = mélange d’hydrocarbures. Chacune de ces fractions a des applications  différentes. C Comment ? ? 1) Le pétrole est chauffé dans un four appelé bouilleur (environ 380°C) où les composés les pl s légers se vaporisent. plus aporisent 2) Le pétrole partiellement vaporisé est ensuite introduit dans une colonne de distillation un cylindre d distillation, d’environ environ 40 mètres de haut garni de plateaux.

* La volatilité est une mesure de la tendance d d’une une substance à se vaporiser.

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Le raffinage Séparer le pétrole brut en produits intermédiaires : La distillation La colonne de distillation La colonne de distillation ‰ La température d’ébullition Téb est directement liée au nombre d’atomes de carbone de la molécule : ‰ Plus ceux‐ci augmentent, plus la Téb de la molécule augmente. g ‰ Les molécules d’hydrocarbures sont piégées et extraites sur le plateau donc la température est égale à la Téb des molécules.

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Le raffinage Séparer le pétrole brut en produits intermédiaires : La distillation Tête de Têt d colonne l : hydrocarbures de faible Téb Æ légers  et fortement et fortement  volatils.

Pied de colonne : hydrocarbures de Téb élevée Æ lourds et peu volatils. COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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Le raffinage (distillation) Séparer le pétrole brut en  produits intermédiaires : La  distillation C est ll’opération C’est opération fondamentale qui, par un procédé basé sur les points d’ébullition des divers produits, permet de séparer de grands groupes d’hydrocarbures que l’on appelle « coupes » ou « fractions». Cette opération peut être réalisée à la pression atmosphérique ou sous vide. vide

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Le raffinage (distillation atmosphérique) Cette opération s’effectue dans une colonne de distillation où le brut, préalablement chauffé à 380 °C dans un four, arrive à la partie basse de la colonne divisée p par des p plateaux. Une partie se vaporise et les produits vont se condenser sur les plateaux où règne une température correspondant à leur point de condensation. Les températures des plateaux vont en décroissant vers le haut On obtiendra en tête des gaz et des essences légères, lé è au milieu ili l le kérosène et le gazole et au fond un résidu lourd.

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Le raffinage (distillation atmosphérique) Coupe p ( nb de C )

Température d’évaporation

C1 – C4

< 0 °C C

C5 – C6

20 – 60 °C

Éther de pétrole

C6 – C7

60 – 100 °C

Naphta léger, white-spirit, solvant

C6 – C11

60 – 200 °C

Essence

C11 – C16

180 – 280 °C

Kérosène, gazole, fioul domestique

C18

350 °C

Fioul lourd, produits partant vers la distillation sous pression

Produit d i Gaz domestique

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Le raffinage (distillation sous vide) Le résidu lourd de la distillation atmosphérique est de nouveau réchauffé vers 400 °C puis envoyé dans une colonne de distillation semblable à la précédente mais où règne une pression réduite. Le vide est assuré par un système de pompes. Cette technique est l’application de la loi physique selon laquelle le point d’ébullition donc de condensation d’un corps dépend de la pression. l pression i baisse, b i l point i t d’ébullition d’éb lliti baisse b i é l t Si la le également. La distillation sous vide permet donc d’effectuer des coupes à des températures plus basses. (monter trop en température détruirait le produit) La distillation sous vide permettra d’obtenir des coupes de gazole et de distillat lourds divers.

Coupe ( nb de C )

Température d’évaporation

Produit

C18 – C25

300 –400 °C

Huiles légères, lubrifiants

C26 – C36

400 – 500 °C C

Huiles lourdes

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Le raffinage (transformations) Ces opérations ont pour po r but b t de dissocier les molécules moléc les en cassant les liaisons carbone‐carbone afin de modifier les caractéristiques des produits de distillation, soit pour accroître le rendement du brut en ) soit pour en améliorer la certains produits ((en particulier l’essence), qualité. C est au cours de ces opérations que ll’on C’est on fabrique les hydrocarbures éthyléniques qui n’existent pas dans les bruts. Pour ces opérations, p , on fait intervenir : ‐ la température, ‐ la pression, pression ‐ un catalyseur.

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Le raffinage (reformage/reforming) Température : 550 °C Pression : 40 bar Catalyseur : platine La charge est une essence à bas indice d d’octane octane qui sous ll’effet effet de la pression, de la température et de la présence du catalyseur va modifier la structure de ses molécules en modifiant les liaisons carbone‐carbone et donc la disposition des atomes. atomes On obtient de nouvelles liaisons telles que les isomères ramifiés qui permettent d’augmenter l’indice d’octane des essences. p g Au cours de cette opération on donne naissance à des gaz dont une quantité importante d’hydrogène qui sera par la suite utilisé dans les opérations de raffinage. Nota : le reforming est aussi appelé « platforming » du fait de ll’utilisation utilisation de platine comme catalyseur. catalyseur COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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Le raffinage (craquage/craking)

Température : 500 °C Pression : 15 à 20 bar Catalyseur : silico‐aluminate La charge est un gazole lourd Sous l’effet de la température, de la pression et de la présence du catalyseur, les molécules sont craquées et donnent naissance à toute (gaz) moyens (essence à haut indice une série d’hydrocarbures légers (gaz), d’octane), gazole et résidu lourd.

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Le raffinage (craquage/craking) Craquage: Découpe des grosses molécules en plus petites Production d’alcènes

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Le raffinage  ‰ Ces opérations physiques ou chimiques ont pour but de débarrasser les gaz, essences, kérosène, gazole, huiles… des produits indésirables qu’ils qu ils contiennent. contiennent ‰ On opère par filtration, neutralisation, élimination des composés soufrés, élimination de certaines familles par solvants, en particulier pour les huiles. L’environnement : ‰ Le soufre contenu dans le pétrole est responsable des pluies acides Élimination en 2 étapes pour récupérer le soufre SOLIDE p p p étape 1 : produits + H2 → H2S étape 2 : 2 H2S + O2 → 2 S + 2 H2O

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Le raffinage (craquage/craking) Amélioration de la qualité des produits intermédiaires pour répondre aux spécifications des produits finis Exemples de spécifications : • Faible proportion de paraffines à chaînes droites dans le carburant diesel • Essence à indice d’octane suffisant Amélioration de l’indice d’octane : Augmentation de la proportion d’aromatiques et de paraffines branchées

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Le raffinage  LLa finalisation: fi li i Mél Mélange d différentes des diffé coupes pour obtenir b i les l produits finis de qualité et de composition constante

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Partie 3 : Bio‐Carburants Les énergies fossiles en voie de disparition ¾ Les L é énergies i f il fossiles principalement i i l t obtenues bt à partir ti de d pétrole, ét l de gaz naturel et de charbon, sont des ressources considérées comme non‐ renouvelables. ¾ la

disparition

des

énergies

fossiles

sur

le

long

terme

et

les

enjeux économiques liés à la diminution de leur offre, offre relèvent un défi majeur pour de nombreux gouvernements. Afin de remédier à ces enjeux, certains proposent

la

substitution

des

énergies

fossiles

par

des

sources

énergétiques renouvelables telles que les biocarburants dans le domaine du transport. p COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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Partie 3 : Bio‐Carburants Les biocarburants sont des composés fabriqués à partir de matières végétales (la biomasse) et utilisés dans les moteurs. Le développement important de leur production est depuis 2003 et qui va ss'accélérant accélérant, doit permettre de répondre, répondre au moins partiellement, à plusieurs enjeux : – environnementaux, environnementaux avec la nécessité de réduire la pollution locale (monoxyde de carbone, hydrocarbures imbrûlés, particules) et les émissions de gaz à effet de serre (CO2), responsables pour une grande part du réchauffement é h ff climatique li i ; – énergétiques, en visant à diminuer la dépendance énergétique vis‐à‐vis des énergies fossiles, et plus particulièrement du pétrole ; – agricoles, g , en trouvant de nouveaux débouchés p pour l'agriculture g moderne. COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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Les types de biocarburants Tout d'abord, il existe trois types de biocarburants : ™ les l biocarburants bi b t oléagineux lé i à base b d’h il produisant d’huile d i t du d biodiesel: bi di l sontt fabriqués à partir d’huiles végétales qui peuvent être soit de l’huile provenant directement des plantes comme le colza ou le tournesol, tournesol soit d d’huiles huiles usagées qui est la méthode la plus utilisée pour ce type de biocarburants car elle pollue peu ll'environnement environnement et revient beaucoup moins cher. cher ™ les biocarburants éthyliques à base de plante sucrière ou de plantes amylacées (à base d d’amidon) amidon) produisant du bioéthanol: ils sont fabriqués à partir de glucose présent soit dans les plantes sucrières , soit avec de l’amidon présent dans les céréales ou avec la cellulose dans le bois. Le gglucose va p fermenter avec de la levure pour obtenir de l’éthanol. Cet éthanol sera mélangé à de l’essence pour obtenir du bioéthanol utilisé pour les moteurs à essences.

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Les types de biocarburant

™ les biocarburants gazeux à partir de matière organique produisant du  biogaz ou bio‐méthane:  le biocarburant gazeux est produit à partir de déchets  organiques animaux ou végétaux. Ces déchets vont fermenter en manque  d’oxygène. Cela va permettre d’obtenir du biogaz composé entre 50% et 90%  de méthane. Les biocarburants gazeux peuvent être utilisés en substitution au  gaz naturel fossile.

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Les filières de production  des Biocarburants Filière Ethanol → Bioéthanol 

Filière Huiles Végétales → Biodiesel ETBE éther éthyle tertiobutyle y y ( ethyl y tert‐butyl y ether)

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Les  filières de production  des Biocarburants ETHANOL ETBE

BIODIESEL

betteraves cannes à sucre blé maïs pommes de terre cellulose colza tournesol soja palme huiles de friture graisses animales i i l

Plantes sucrières

Plantes amylacées

Plantes oléagineuses Plantes oléagineuses

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Les différents plantes  de biocarburants

Colza: plante cultivée pour la  production d'huile alimentaire

betteraves

cannes à sucre

tournesol

maïs

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Utilisation des différents types de biocarburants biodiesel ‰ Le biodiesel fonctionne de la même manière que le diesel dans le moteur. Il est donc  possible de rouler avec un moteur diesel à ‘huile végétale pure ‰ la production de biodiesel étant aujourd’hui encore relativement coûteuse,  il est plus rentable de mélanger ce biodiesel au gazole. Les proportions varient de  5 à 30 % en fonction du pays. En Europe, par exemple, le biodiesel est distribué à la  pompe en mélange él à 5% dans le gazole. d l l ‰ Mélanger le biodiesel au gazole présente un bon indice cétane. Ce mélange permet  aussi de i d réduire éd i l’émission de l’é i i d CO2 dans d l’ t l’atmosphère. hè RQ: indice de cétane évalue la capacité d'un carburant  à s'enflammer. Un  carburant à haut indice de cétane est caractérisé par sa facilité à s'auto‐ p allumer. L'indice de cétane est au moteur Diesel et l’indice d’octane est au moteur  à essence.

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Utilisation des différents types de biocarburants bioéthanol ‰ De même pour la filière des alcools, où l’éthanol produit est souvent  mélangé à l’essence pour obtenir du bioéthanol compatible avec les moteurs à  essence.  ‰ Le mélange est fait à proportion variante en fonction des pays. Par exemple, il est  incorporé jusqu’à 5% en Europe et jusqu’à 10 % aux Etats‐Unis. Au Brésil, les  proportions varient de 24 à 100% de bioéthanol dans l’essence. ‰ Ce mélange présente également de nombreux avantages. Premièrement,  l’é h l’éthanol a une bonne aptitude à se mélanger l b d à él avec de l’essence. De plus, il a un  d l’ l l impact positif de combustion sur l’environnement car il permet encore une fois de  réduire l’émission de éd i l’é i i d CO2 et d’hydrocarbures t d’h d b i b ûlé dans ces moteurs. imbrûlés d t

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Production biocarburant

Mtep: millions de tonnes équivalent  pétrole  pétrole (Elle vaut,  41,868 GJ

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Exemple d’expérience Expérience ‐ Prendre 1kg de pommes. ‐ Mettre les pommes dans la centrifugeuse pour obtenir environ 300 ml de jus de pomme. ‐ Ajouter 0,2 g de levure que l’on dissout dans la solution pour accélérer la  fermentation. ‐ Laisser reposer le mélange durant environ une semaine. L i l él d t i i ‐Afin de récupérer l'éthanol du mélange, réaliser une distillation fractionnée.  Pour cela : ‐ Verser 150 ml de la solution dans un ballon. Verser 150 ml de la solution dans un ballon ‐ Chauffer la solution à 85 °C pour séparer l’éthanol qui se vaporise à environ  84°C de l’eau qui se vaporise à environ 100 °C. ‐ LL’éthanol éthanol se condensera en passant par le réfrigérant.  se condensera en passant par le réfrigérant ‐ Récupérer cet éthanol dans un bécher. ‐ Ajouter quelques gouttes de permanganate de potassium pour confirmer la  présence d’éthanol présence d éthanol.

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Problématique des biocarburants Une production limitée: pour 5 75% de biocarburant (objectif européen 2010) Æ exemple : Il faut 300 000  pour 5.75% de biocarburant (objectif européen 2010) Æ exemple : Il faut 300 000 ha  (grande surface)

La compétition avec le secteur alimentaire: • 200kg de maïs = nourrir 1 enfant pendant 1  an

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Comment utiliser un biocarburant Une fois les biocarburants produits, nous pouvons les utiliser pour faire tourner le  moteur Pour cela il existe deux possibilités : moteur. Pour cela, il existe deux possibilités : ¾ soit on adapte le biocarburant aux moteurs existants souvent conçus pour  fonctionner avec de l’essence fonctionner avec de l essence et ses dérivés, (c et ses dérivés, (c’est est la stratégie dominante actuelle), la stratégie dominante actuelle), ¾ soit on adapte le moteur au biocarburant naturel. Moteurs adaptés à l’éthanol ( (ex.: Brésil): système d’injection…. ) y j

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Rendement et Production des biocarburants EEvolution des surfaces consacrées à la production de  l ti d f é àl d ti d biocarburants entre 1992 et 2000

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Rendement et Production des biocarburants Evolution de la production de BIODIESEL en Europe Evolution de la production de BIODIESEL en Europe

Année 2000: 0,3 % consommation diesel/essence COURS_CARBURANTS ET LUBRIFIANTS_LICENCE APPLIQUEE_ISSAT GAFSA

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Rendement et Production des biocarburants Situation 2003 de la production de BIODIESEL : 9 ALLEMAGNE : 

700 000 tonnes

9 FRANCE :           310 000 tonnes 9 ITALIE :                200 000 tonnes 9 AUTRICHE :         40 000 tonnes 9 DANEMARK :         20 000 tonnes 9 ROYAUME UNI :

7 000 tonnes

9 SUEDE :

800 tonnes 

TOTAL:

1 277 800 tonnes

~ 1,3 million tonnes

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