Propriétés et caractéristiques des essences

Propriétés et caractéristiques des essences

Les carburants doivent posséder des caractéristiques appropriées, respectant les exigences

de fonctionnement du moteur utilisé dans des conditions aussi variées que possibles (démarrage par  temps  chaud  comme  par  temps  froid,  accélération,  bon  rendement  du  moteur,  faible consommation)…On  peut  classer  les  propriétés  des  essences  en  trois  propriétés :  physiques, thermiques et chimiques.

Propriétés physiques

A-Tension de vapeur 

Il constitue le premier paramètre à vérifier car après une certaine période l’essence à analyser perd la plupart de ces molécules légères entrainant une diminution de sa tension de vapeur.[pic 1]

Appareil qui mesure la tension de vapeur (HVP: 972)

B-Masse volumique 

La masse volumique est définie comme le quotient de la masse d’un corps par son volume  (ρ = M/V). Elle s’exprime en kg.m-3 ou g.cm-³.

Pour les produits pétroliers elle est, généralement, donnée à une température de 15°C.

La mesure de la masse volumique permet de comparer toutes les substances entre elles et de déterminer si une substance flotte sur une autre ceci est possible de déterminer la densité par rapport à l’eau en utilisant la relation suivante :

[pic 2]

La masse volumique est mesurée à l’aide d’un densimètre Anton Par DMA 4500M présenté dans la figure suivante

                           [pic 3]

                                  Figure :    Appareil de mesure de la densité (DA505)

 C - Distillation

La distillation est une méthode de séparation basée sur la différence de température d’ébullition des différents liquides qui composent un mélange. La distillation s’applique à tous les produits pétroliers sauf aux gaz de pétrole liquifié (GPL), en vue de déterminer les caractéristiques suivantes :

• Point initial (PI) :il correspond à la température de la tombée de la première goutte.
• Point final (PF):il correspond à la température maximale relevée à la cour de l’essai.[6]    [pic 4]

                                              Figure  : appareil de distillation   (STIR)

E-Teneur en soufre 

Le soufre est un composant qui se trouve naturellement dans le pétrole brut, par conséquent il passe dans les produits raffinés, comme les carburants de transport, lorsque le pétrole brut est traité à la raffinerie.

Lorsque le soufre émis dans l’air à la suite de la combustion du carburant, ses composés ont des répercussions négatives sur la santé et l’environnement. Sa concentration peut atteindre 8% en poids. Cette teneur peut diminuer la qualité des carburants.

Dans le pétrole tunisien la teneur en soufre peut varier entre 0,04% et 8% pour les bruts les plus riches en soufre. Il doit conditionner des traitements de désulfuration pour obtenir des bonnes spécifications des différents produits pétroliers. On distingue ainsi :

• Les bruts à basse teneur en soufre ou BTS (inférieur à 0,6% de soufre en masse) dont les coupes satisfont aux spécifications,
• Les bruts MTS et HTS (supérieur à 0,6% de soufre en masse) qui exige nt la mise en œuvre d’installations de désulfuration.

    La figure suivante (Fig.15) montre l’appareil qui permet de déterminer la teneur en soufre d’une essence :

                                     [pic 5]

                  Figure   : Appareil qui mesure la teneur en soufre (STIR)

D-Corrosion à la lame de cuivre

Cette méthode d’essai couvre la détection corrosive du cuivre dans le carburant. Un excès d’acide entraine la corrosion du matériau.

Le cuivre étant particulièrement sensible à la présence des composés soufrés agressifs. C’est pour cela qu’on applique le test de corrosion dit aussi épreuve à la lame de cuivre.

                  [pic 6]

                         Figure   : Appareil qui mesure la Corrosion à la lame de cuivre

1.  Teneur en Benzène 

Le benzène a été utilisé en tant qu’additif dans l’essence carburant depuis longtemps pour augmenter l’indice d’octane, avant que le plomb présent dans les additifs antidétonants ne le remplace. Suite aux réglementations concernant la teneur en plomb des essences, le benzène a été de nouveau utilisé dans les essences, d’abord avec une teneur maximum autorisée de 5 % (en volume), puis à une teneur maximum de 1 % depuis 2000.

          [pic 7]

Figure : Appareil qui mesure la teneur en Benzène (STIR)

IV.2 Propriétés thermiques

a) Point d’éclair

Le point éclair d’un liquide pétrolier est la température minimale à laquelle il faut porter

L’échantillon pour que les vapeurs émises brûlent spontanément en présence d’une flamme. Donc plus une substance a un point éclair bas, plus elle sera facile à enflammer. Le point d’éclair des essences est (- 40 °C).

b) Pouvoir calorifique

Le  pouvoir  calorifique  inférieur  (PCI)  d’une  essence  représente  l’énergie  (chaleur) dégagée lors de la combustion complète de cette essence dans l’air dans les conditions précisées de pression et de température. Il s’exprime en kJ.kg-1 de carburant ou en kg/litre de carburant.

c) Température d’ébullition

La température d’ébullition désigne la température à laquelle bout un corps liquide. Elle

dépend de la nature du liquide et de la pression régnant au-dessus de sa surface libre. Pour les

essences, cette température varie entre 20 et 200 °C.

IV.3 Propriétés chimiques : L’indice d’octane

Avant d'aborder la définition de l'indice d'octane d'une essence, il est nécessaire de rappeler la description et le fonctionnement du moteur à essence.

• Description de Moteur CFR 

Le moteur CFR est une machine de laboratoire destinée à mesurer l’indice d’octane des carburants. C’est un moteur monocylindre, 4 temps, à allumage commandé et à taux de compression variable en marche. Sa conception et ses caractéristiques de fonctionnement ont été déterminés pour mettre le carburant dans des conditions favorisant l’apparition du cliquetis

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