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    Une fois le pétrole extrait d'un gisement, il est traité avec des produits chimiques et à la chaleur pour en extraire l'eau et les solides. Le gaz naturel est séparé. Le pétrole est ensuite stocké dans un réservoir, ou une batterie de réservoirs, puis par la suite transporté vers les raffineries par route, rail, péniche ou oléoduc. Les grands champs pétroliers ont tous des accès directs aux principaux oléoducs.

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Raffinerie
 

Distillation de Base :

 

    L'unité de base du raffinage est l'unité de distillation. Aux États-Unis, après la guerre de Sécession, plus de cent raffineries étaient déjà en fonctionnement. Le pétrole brut commence à se vaporiser à une température un peu inférieure à celle de l'ébullition de l'eau. Les hydrocarbures ayant le poids moléculaire le plus bas se vaporisent aux températures les plus basses, alors que des températures plus élevées sont nécessaires pour distiller les molécules plus importantes. La première composante à se distiller est la fraction d'essence, suivie par le naphte et le kérosène. Les lubrifiants et les mazouts étaient obtenus à partir des couches supérieures et les paraffines et l'asphalte à partir des couches inférieures de l'appareil de distillation. À la fin du XIXe siècle, les fractions d'essence et de naphte furent considérées comme une nuisance car elles ne répondaient pas à un besoin important, et la demande de kérosène commença également à décroître du fait de la production de plus en plus importante d'électricité et de l'utilisation de lampes électriques. Toutefois, l'apparition de l'automobile créa brutalement des besoins et il fallu rapidement trouver les sources d'approvisionnement en conséquence.
 
 

Craquage thermique :

 

    Le procédé de craquage thermique fut développé en vue d'accroître le rendement de la distillation. Avec ce procédé, les portions les plus lourdes du pétrole brut étaient chauffées sous pression et à des températures plus élevées. Cela entraîna le fractionnement des grosses molécules d'hydrocarbures en molécules plus petites et le rendement en essence à partir d'un baril de pétrole brut en fut accrû. L'efficacité de ce procédé était toutefois limitée car, aux températures et pressions élevées qui étaient utilisées, une grande quantité de coke se déposait dans les réacteurs. Cela rendait alors nécessaire des températures et des pressions encore plus élevées pour craquer le pétrole brut. Un procédé de cokéfaction fut alors inventé, dans lequel les fluides étaient soumis à une recirculation; ce procédé fonctionnait bien plus longtemps, avec une bien moindre formation de coke. Plusieurs raffineurs adoptèrent rapidement le procédé de craquage thermique.
 

 

Alkylation et craquage catalytique :
 

    Deux procédés supplémentaires, l'alkylation et le craquage catalytique, furent introduits dans les années 1930; ils permirent d'accroître encore le rendement en essence à partir d'un baril de pétrole brut. Avec l'alkylation, les petites molécules produites par craquage thermique sont recombinées en présence d'un catalyseur. Cela produit des molécules ramifiées dans le domaine d'ébullition de l'essence qui présentent des caractéristiques supérieures (par exemple, des caractéristiques anti-détonantes) pour un carburant destiné à des moteurs à haut rendement tels que ceux utilisés aujourd'hui dans les avions de ligne.

 

    Dans le procédé catalytique, le pétrole brut est craqué en présence d'un catalyseur finement divisé. Cela permet au raffineur de produire plusieurs types d'hydrocarbures qui peuvent ensuite être recombinés par alkylation, isomérisation et reformation catalytique pour produire des carburants pour moteurs antidétonation et des produits chimiques particuliers. La production de ces produits chimiques a donné naissance à une gigantesque industrie pétrochimique, qui fabrique des alcools, des détergents, du caoutchouc synthétique, des glycérines, des engrais, du soufre, des solvants ainsi que les substrats destinés à la fabrication de médicaments, du nylon, des plastiques, des peintures, des polyesters, des additifs alimentaires, des explosifs, des teintures et des matériaux isolants.

 

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Chaîne de raffinage
 

 


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