Exposé De Physique: en quoi le pétrole est un élément essentiel de notre vie quotidienne et moderne?

INTRODUCTION

Le pétrole est une énergie fossile issue de la décomposition de matières organiques végétales et animales qui se sont accumulées au fond des océans il y a des millions d'années. On distingue les différents types de pétrole selon leur densité, leur fluidité, leur teneur en soufre et leur teneur en différentes classes d'hydrocarbures:

–les bruts à prédominance paraffiniques

–les bruts à prédominance naphténiques

–les bruts à prédominance aromatiques

C'est depuis la fin du XIXe siècle et plus encore au début du XXe siècle que le pétrole a pris toute son importance comme combustible en vue de produire de l'énergie, afin de subvenir à nos besoins de plus en plus importants, puis, dans l'entre-deux-guerres, comme matière première pour la production de multiples matières plastiques et méthode de chauffage. La consommation annuelle de pétrole s'élève à x tonnes équivalentes pétrole (tep).Cependant, ces ressources s'épuisent et on estime une pénurie de pétrole d'ici à 70 ans. Toutefois, Pour se rendre compte de l'impact que cela pourrait avoir dans notre vie quotidienne nous allons étudier en quoi le pétrole est un élément essentiel de notre vie quotidienne et moderne?

Cependant, avant de pouvoir être utilisé par l'homme il doit subir de nombreuses transformations chimiques.

DEFINITION

Le reformage catalytique est une méthode de raffinage pour convertir les molécules naphténiques en molécules aromatiques ayant un indice d'octane élevé servant de base dans la fabrication des carburants automobiles. Dans ce procédé, un catalyseur permet de déclencher les réactions chimiques. À partir d'un naphta lourd débarrassé de soufre, le produit passe à travers une série de 3 réacteurs qui transforment les produits naphténiques en produits aromatiques en les débarrassant partiellement de l'hydrogène. À la sortie des réacteurs, après passage dans le fractionateur, il a :

- de l'hydrogène,

- du fuel gaz (méthane et éthane),

- du propane,

- du butane,

- du reformat.

I- LE REFORMAGE CATALYTIQUE

Comme nous l'avons vu précédemment, les pétroles bruts ont des compositions différentes et leur distillation donne une grande diversité de produits qui n’en correspondent pas toujours aux besoins du marché. Ainsi les essences de distillation qui ont un indice d'octane variant de 40 à 50 ne sont pas directement utilisables comme carburants. Il faut modifier la structure de certaines de leurs molécules pour obtenir des essences au pouvoir anti-détonnant plus élevé : c'est le rôle du reformage catalytique. Il comporte 3 opérations.

a- L'isomérisation

Les distillats légers dont le point d'ébullition est inférieur à 80°C ne sont pas directement transformables par le reformage catalytique car leurs molécules contiennent moins de six atomes de carbone, seuil des hydrocarbures aromatiques.

Il s'avère donc nécessaire d'améliorer leur indice d'octane. Pour cela, il faut faire appel au procédé d'isomérisation qui transforme les hydrocarbures paraffiniques à chaîne droite en hydrocarbures paraffiniques ramifiés dont l'indice d'octane est meilleur. L'opération s'effectue avec des produits sous forme liquide ou gazeuse, entre 20 et 70 bars, à une température de 120 à 200°C, en présence d'hydrogène pour éviter les réactions parasites de craquage, et avec comme catalyseur un métal noble activé par de l'acide chlorhydrique.

b- La cyclisation

La cyclisation fournie, par déshydrogénation, des cyclanes à partir des alcanes linéaires ayant le même nombre d'atomes de carbones.

Exemple de cyclisation

c- La déshydrocyclisation

Elle consiste à transformer des alcanes linéaires en composés aromatiques par déshydrogénation et formation de cycles.

Ces réactions s'effectuent à une température de l'ordre de 500°C, sous une pression comprise entre 15 et 30 bars, et en présence d'un catalyseur. La nature et la composition du catalyseur dépendent de la charge traitée et des produits qu'on souhaite obtenir préférentiellement. Il s'agit généralement de platine déposé sur de l'alumine.

On obtient ainsi un mélange de produit dont 80% constituent l'essence de reformage. Celui-ci est un excellent constituant pour les carburants, mais aussi grâce à sa teneur en composés aromatiques.

Exemple de déshydrocyclisation

Après avoir subi toutes ces transformations, le pétrole peut enfin être utilisé comme produit à usage courant ou industriel : ce qui en fait sa grande diversité d'utilisation. C'est pourquoi nous allons étudier les différentes applications du pétrole dans les milieux industriel et de notre vie quotidienne.

II- LES PRODUITS OBTENUS ET LEURS UTILISATIONS

A- L’utilisation Dans Notre Vie Quotidienne

Le pétrole occupe indéniablement une place prépondérante dans la vie courante

1- Des utilisations évidentes...

Nota Bene : les chiffres donnés s'appliquent

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