raffinage, n.
Publié le 08/12/2021
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raffinage, n.m., opération industrielle ayant pour but d'extraire d'un mélange une coupe
(fraction constituant elle-même un mélange) dans laquelle s'est concentré l'essentiel des
impuretés qu'il contenait.
Le raffinage des métaux.
Le raffinage électrolytique des métaux utilise des lingots, élaborés par voie thermique
classique, comme anode dans une cuve d'électrolyse dont l'électrolyte est une solution
d'un sel du métal à purifier. Le passage du courant se traduit par une dissolution
progressive de l'anode ; la cathode s'enrichit de métal à très haute pureté (supérieure à
99,99 %), et les impuretés se déposent au fond de la cuve ou se dissolvent dans
l'électrolyte. La purification des métaux et des alliages par voie thermique est plus souvent
désignée, quant à elle, sous le nom d'affinage.
Le raffinage du sucre.
Il s'applique à toutes les coupes élaborées en sucrerie qui ne contiennent pas
spontanément la teneur maximale en impuretés caractérisant le sucre blanc (0,05 %) et
que l'on ne veut pas commercialiser sous la forme de sucre roux. Il utilise à nouveau les
procédés de purification déjà appliqués dans les premières étapes de traitement de la
sucrerie, en amont des cristallisations fractionnées dont la première seulement produit
spontanément du sucre blanc.
Le raffinage de la pâte à papier.
Il comporte à la fois les étapes ultimes de préparation de la pâte de cellulose pure
(blanchiment, par exemple) et les ajouts de produits divers (matières de charge et colle),
avant la coulée de la feuille proprement dite (voir papier).
Le raffinage du pétrole.
Employé spécialement, le mot raffinage désigne le raffinage du pétrole. Comme toutes les
opérations de raffinage, celle du pétrole concentre, dans une fraction résiduaire, l'essentiel
de ses composés qui ne sont pas des hydrocarbures : sels et oxydes minéraux,
asphaltènes, composés sulfurés, etc. (voir le dossier pétrole). Simultanément, elle
procède à un fractionnement du produit en coupes diverses, dont chacune est elle-même
un mélange ; les constituants de ces coupes sont toutefois suffisamment voisins pour leur
conférer, à chacune, une aptitude spécifique à une utilisation particulière (soit directement,
soit après une nouvelle transformation parachimique). Les raffineries de pétrole
comportent ainsi toujours une installation de distillation fractionnée du pétrole brut. La
colonne de distillation (qui fonctionne sous la pression atmosphérique) est chauffée, à sa
base, jusqu'à la température maximale n'induisant pas un début de craquage thermique du
produit ; elle reçoit le pétrole latéralement. On extrait, à sa base, le résidu de distillation, ou
fioul (ce produit n'est pas passé en phase vapeur), qui contient tous les sels et oxydes
métalliques, ainsi que la majorité des asphaltènes et composés sulfureux ; c'est le
combustible de base des grandes chaufferies industrielles. On extrait, en tête de la colonne,
du butane et du propane gazeux, et, au-dessous, l'essence de distillation directe, ou
naphta (qui fournit le liquide de reflux), puis le kérosène (carburant type des
turboréacteurs), et enfin les gazoles, carburants des moteurs Diesel et combustibles
industriels affectés aux consommateurs sensibles aux impuretés résiduaires, mais
acceptant des combustibles lourds (dans le cas des turbines à gaz, par exemple). Le taux
maximal d'extraction latérale des gazoles lourds est défini par la température maximale du
pied de colonne. Si nécessaire, on peut augmenter ce taux en faisant subir au fioul extrait
de la colonne atmosphérique une seconde distillation sous vide, dans une colonne
spécialisée chauffée à sa base à la même température limite que la première. Le résidu de
cette colonne sous vide est extrêmement visqueux (il est solide à froid) et très chargé en
impuretés ; il est utilisé sur place dans les fours et les chaudières de la raffinerie,
spécialement équipés à cet effet, ou affecté à une installation locale de gazéification à
l'oxygène, qui fixe chimiquement toutes les impuretés sulfurées sous forme de soufreélément, sépare les impuretés métalliques et produit soit des gaz de synthèse, soit des
combustibles gazeux de turbines à gaz. On peut aussi extraire de ce résidu des brais
(pâteux) ou le transformer partiellement en coke de pétrole.
Le naphta est utilisé directement comme intermédiaire chimique (vaporeformage et
vapocraquage). Il n'est utilisable comme carburant pour automobile qu'après un traitement
parachimique (reformage catalytique, par exemple) qui lui confère un indice d'octane
suffisant. Le kérosène et le gazole sont des carburants ou des combustibles d'utilisation
directe. Cependant, de plus en plus souvent, les gazoles subissent une désulfuration à
l'hydrogène avant emploi (extraction du soufre sous forme d'hydrogène sulfuré H2S,
oxydé ensuite en soufre-élément). Les fiouls sont directement utilisés comme
combustibles ou subissent une désulfuration préalable, comme les gazoles (techniquement
plus délicate en raison de leur teneur élevée en impuretés). De nombreuses raffineries
modernes produisent trop de fioul et n'ont pas une clientèle suffisante pour les gazoles
lourds de distillation sous vide (cela est particulièrement vrai en France où la
consommation de fioul par les producteurs d'électricité est devenue très faible). Une partie
de leur fioul subit alors des traitements parachimiques de craquage (craquage catalytique
ou hydrocraquage non catalytique à haute pression), produisant un mélange
d'hydrocarbures plus légers d'où l'on extrait, par distillation, un complément de kérosène et
de carburant pour automobile.
Complétez votre recherche en consultant :
Les livres
raffinage - le complexe industriel de Fos-sur-Mer, dans les Bouches-du-Rhône,
page 4227, volume 8
raffinage - installation de distillation dans une raffinerie de pétrole, page 4227,
volume 8
pétrole - unité de tête d'une raffinerie de pétrole équipée d'une double distillation,
page 3839, volume 7
Complétez votre recherche en consultant :
Les corrélats
carburant
craquage
papier
pétrole - Le raffinage
sel
sous-produit
sucre
raffinage, n.m., opération industrielle ayant pour but d'extraire d'un mélange une coupe
(fraction constituant elle-même un mélange) dans laquelle s'est concentré l'essentiel des
impuretés qu'il contenait.
Le raffinage des métaux.
Le raffinage électrolytique des métaux utilise des lingots, élaborés par voie thermique
classique, comme anode dans une cuve d'électrolyse dont l'électrolyte est une solution
d'un sel du métal à purifier. Le passage du courant se traduit par une dissolution
progressive de l'anode ; la cathode s'enrichit de métal à très haute pureté (supérieure à
99,99 %), et les impuretés se déposent au fond de la cuve ou se dissolvent dans
l'électrolyte. La purification des métaux et des alliages par voie thermique est plus souvent
désignée, quant à elle, sous le nom d'affinage.
Le raffinage du sucre.
Il s'applique à toutes les coupes élaborées en sucrerie qui ne contiennent pas
spontanément la teneur maximale en impuretés caractérisant le sucre blanc (0,05 %) et
que l'on ne veut pas commercialiser sous la forme de sucre roux. Il utilise à nouveau les
procédés de purification déjà appliqués dans les premières étapes de traitement de la
sucrerie, en amont des cristallisations fractionnées dont la première seulement produit
spontanément du sucre blanc.
Le raffinage de la pâte à papier.
Il comporte à la fois les étapes ultimes de préparation de la pâte de cellulose pure
(blanchiment, par exemple) et les ajouts de produits divers (matières de charge et colle),
avant la coulée de la feuille proprement dite (voir papier).
Le raffinage du pétrole.
Employé spécialement, le mot raffinage désigne le raffinage du pétrole. Comme toutes les
opérations de raffinage, celle du pétrole concentre, dans une fraction résiduaire, l'essentiel
de ses composés qui ne sont pas des hydrocarbures : sels et oxydes minéraux,
asphaltènes, composés sulfurés, etc. (voir le dossier pétrole). Simultanément, elle
procède à un fractionnement du produit en coupes diverses, dont chacune est elle-même
un mélange ; les constituants de ces coupes sont toutefois suffisamment voisins pour leur
conférer, à chacune, une aptitude spécifique à une utilisation particulière (soit directement,
soit après une nouvelle transformation parachimique). Les raffineries de pétrole
comportent ainsi toujours une installation de distillation fractionnée du pétrole brut. La
colonne de distillation (qui fonctionne sous la pression atmosphérique) est chauffée, à sa
base, jusqu'à la température maximale n'induisant pas un début de craquage thermique du
produit ; elle reçoit le pétrole latéralement. On extrait, à sa base, le résidu de distillation, ou
fioul (ce produit n'est pas passé en phase vapeur), qui contient tous les sels et oxydes
métalliques, ainsi que la majorité des asphaltènes et composés sulfureux ; c'est le
combustible de base des grandes chaufferies industrielles. On extrait, en tête de la colonne,
du butane et du propane gazeux, et, au-dessous, l'essence de distillation directe, ou
naphta (qui fournit le liquide de reflux), puis le kérosène (carburant type des
turboréacteurs), et enfin les gazoles, carburants des moteurs Diesel et combustibles
industriels affectés aux consommateurs sensibles aux impuretés résiduaires, mais
acceptant des combustibles lourds (dans le cas des turbines à gaz, par exemple). Le taux
maximal d'extraction latérale des gazoles lourds est défini par la température maximale du
pied de colonne. Si nécessaire, on peut augmenter ce taux en faisant subir au fioul extrait
de la colonne atmosphérique une seconde distillation sous vide, dans une colonne
spécialisée chauffée à sa base à la même température limite que la première. Le résidu de
cette colonne sous vide est extrêmement visqueux (il est solide à froid) et très chargé en
impuretés ; il est utilisé sur place dans les fours et les chaudières de la raffinerie,
spécialement équipés à cet effet, ou affecté à une installation locale de gazéification à
l'oxygène, qui fixe chimiquement toutes les impuretés sulfurées sous forme de soufreélément, sépare les impuretés métalliques et produit soit des gaz de synthèse, soit des
combustibles gazeux de turbines à gaz. On peut aussi extraire de ce résidu des brais
(pâteux) ou le transformer partiellement en coke de pétrole.
Le naphta est utilisé directement comme intermédiaire chimique (vaporeformage et
vapocraquage). Il n'est utilisable comme carburant pour automobile qu'après un traitement
parachimique (reformage catalytique, par exemple) qui lui confère un indice d'octane
suffisant. Le kérosène et le gazole sont des carburants ou des combustibles d'utilisation
directe. Cependant, de plus en plus souvent, les gazoles subissent une désulfuration à
l'hydrogène avant emploi (extraction du soufre sous forme d'hydrogène sulfuré H2S,
oxydé ensuite en soufre-élément). Les fiouls sont directement utilisés comme
combustibles ou subissent une désulfuration préalable, comme les gazoles (techniquement
plus délicate en raison de leur teneur élevée en impuretés). De nombreuses raffineries
modernes produisent trop de fioul et n'ont pas une clientèle suffisante pour les gazoles
lourds de distillation sous vide (cela est particulièrement vrai en France où la
consommation de fioul par les producteurs d'électricité est devenue très faible). Une partie
de leur fioul subit alors des traitements parachimiques de craquage (craquage catalytique
ou hydrocraquage non catalytique à haute pression), produisant un mélange
d'hydrocarbures plus légers d'où l'on extrait, par distillation, un complément de kérosène et
de carburant pour automobile.
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Les livres
raffinage - le complexe industriel de Fos-sur-Mer, dans les Bouches-du-Rhône,
page 4227, volume 8
raffinage - installation de distillation dans une raffinerie de pétrole, page 4227,
volume 8
pétrole - unité de tête d'une raffinerie de pétrole équipée d'une double distillation,
page 3839, volume 7
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pétrole - Le raffinage
sel
sous-produit
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