Etude de l'influence de la température du fluide sur la performance d'un échangeur de chaleur de la raffinerie d'Alger

CHAPITRE I

GENERALITES SUR LE PETROLE BRUT ET SON TRAITEMENT

I. GENERALITES SUR LE PETROLE

I.1.1.DEFINITION :

Le mot pétrole est composé à partir de deux mots latins « pétra et oléum » et signifie littéralement « huile de pierre » [1]. Chimiquement le pétrole brut est un liquide noir .quelquefois à reflets verdâtres et généralement plus léger que l'eau. Il est plus ou moins fluide suivant son origine et son odeur est habituellement forts et caractéristique [2].

Le pétrole est constitué essentiellement d'hydrocarbures mais aussi d'impuretés telles que le soufre, l'azote, l'eau salée et certains métaux.

I.1.2.Composition du pétrole brut :

Le pétrole brut est un mélange, en quantités variables, de plusieurs hydrocarbures et des composés hors hydrocarbures

· Les hydrocarbures :

Un hydrocarbure (HC) est un composé organique contenant exclusivement des atomes de carbone (C) et d'hydrogène (H). Ils possèdent en conséquence une formule brute de type CnHm, où n et m sont deux entiers naturels. On distingue plusieurs familles chimiques selon leur structure : [3]

1. Les hydrocarbures saturés linéaires ou ramifiés : Ceux sont des composés de formule brute générale C_n H 2 n+ ₂. Qui peuvent avoir des structures en chaînes droites. [1]

2. Les hydrocarbures saturés cycliques ou naphtènes: ils sont de formule

générale CnH2n.

Les carbones sont ici associés en anneau et toutes les valences sont saturées [2]. Les cycles les plus rencontrés dans le pétrole brut sont ceux de 5 ou bien 6 atomes de carbone.

3. Les hydrocarbures aromatiques: Ils constituent la troisième grande famille d'hydrocarbures présents dans les pétroles bruts [1].Les carbones sont associés encore en anneau, mais une valence sur deux seulement est saturée. Du fait des liaisons doubles, de forme générale C_n H 2 n- 6 .Ces hydrocarbures réagissent facilement avec l'acide sulfurique et le chlore. [2]

4. Les hydrocarbures insaturés ou alcènes : Ceux sont des composés de formule générale _CnH2n Contenant des liaisons doubles.

Composés hors hydrocarbures : [4]

Composés soufrés

Le soufre est l'hétéro élément le plus répandu dans les pétroles bruts. Sa concentration peut aller de 0.1 à plus de 8 0

0 en poids. Cette teneur est corrélée avec la densité du brut, et donc sa qualité (lourde ou légère). Il peut être présent sous forme inorganique (S élémentaire, H₂ S Hydrogène sulfuré, COS Oxysulfure de carbone), ou sous forme organique tel que (sulfure, disulfure, thiol et thiophène).

Composés oxygénés :

Généralement le pétrole contient moins d'oxygène que le soufre. L'oxygène est responsable de l'acidité du pétrole brut.

Composés azotés :

L'azote se trouve préférentiellement dans les fractions du brut dont le point d'ébullition est supérieur à 0

250 C, et est particulièrement concentré dans les résines et les asphaltènes. On trouve l'azote sous forme d'amides, d'amines et de pyridines.

Composés organométalliques:

Dans le brut et en particulier dans les fractions les plus lourdes, se trouvent des atomes métalliques comme le Nickel et le Vanadium.

Les sels:

Le pétrole contient souvent des sels inorganiques tels que le chlorure de sodium.et le chlorure de calcium en suspension ou dissous dans l'eau. Ces sels doivent être éliminés avant le traitement du brut et ce, pour éviter la détérioration des équipements en raison des phénomènes de corrosion et d'encrassement.