exposé de chimie: PETROLE ET GAZ NATUREL

« INTRODUCTION La révolution industrielle a permis la découverte de nouvelles sources d’énergies telles que le pétrole, le gaz naturel, l’électricité la houille blanche.

Ces deux derniers éléments se distinguent par leur prédominance du fait de leur utilisation abondante dans le monde entier.

C’est pourquoi le pétrole et le gaz naturel sont l’objet de tant de convoitise aussi bien par les pays en développement que par les pays en voie de développement.

Mais au juste de quoi sont-ils composés et qu’elle est leur importance dans le quotidien des hommes ? Nous étudierons de prime abord l’origine du pétrole et du gaz naturel, ensuite les opérations de base de l’industrie du pétrole et du gaz naturel puis quelques constituants du pétrole et du gaz naturel, et enfin les produits dérivés du pétrole. I. ORIGINE DU PETROLE ET DU GAZ NATUREL 1.

Le pétrole Du latin « petroleum » qui veut dire huile de pierre, le pétrole est un mélange de substances chimiques essentiellement d’atome de carbone et d’hydrogène.

D’où le nom d’hydrocarbure.

De couleur sombre (noir) on le retrouve dans les profondeurs de la terre à la suite de la décomposition d’organismes marins.

Il y’a plusieurs millions d’années, d’innombrables végétaux, micro-organismes et espèces planctoniques, vivaient dans les océans.

Lorsque les générations successives mouraient, leurs restes se déposaient au fond des océans. Pendant des millions d’années, ils s’accumulèrent et se mélangèrent à la boue et au limon, pour former des couches de sédiments riche en matière organique.

Cette énergie dite énergie fossile est l’une des plus importantes sources d’énergie de notre planète. 2.

Le gaz naturel Le gaz naturel provient d’une lente métamorphose de micro-organismes (animaux et végétaux microscopique) qui constituent le plancton.

Ces organises, déposées au PETROLE ET GAZ NATUREL Page 1 fond des océans, en bordure des continents, ce sont lentement incorporés aux sédiments pour constituer la roche mère.

Recouverts sans cesse de nouveaux dépôt, à l’abri de l’oxygène et de la lumière, ils se sont enfoncés dans la terre, avant de connaître des migrations qui les ont conduits vers des pièges où ils se sont accumulés. Il est incolore, inodore, insipide, sans forme particulière et plus léger que l’air.

Il est essentiellement composé d’atome de carbone et d’hydrogène d’où son nom d’hydrocarbure. Les hydrocarbures se forment lorsque le plancton est immédiatement recouvert d’un sédiment à l’abri de l’air et de la lumière.

C’est aussi une source d’énergie. II. QUELQUES CONSTITUANTS DU PETROLE ET GAZ NATUREL 1.

Les constituants du pétrole Le pétrole est composé de plusieurs hydrocarbures.

On y trouve aussi une multitude d’autres éléments tels que l’azote, le soufre, les métaux mais aussi parfois de l’eau salé ou bien des produits sulfuré-thiols.

Le pétrole est formé naturellement et on en distingue plusieurs sortes. 2.

Les constituants du gaz naturel Le gaz naturel est un mélange dont le constituant principal est le méthane, CH4, avec une teneur comprise entre 70 et 100%, en présence d’autres hydrocarbures (propane, butane, éthane…), de diazote, de dioxyde de carbone, de sulfure d’hydrogène… III. LES OPERATIONS DE BASE DE L’INDUSTRIE DU PETROLE ET DE GAZ NATUREL PETROLE ET GAZ NATUREL Page 2 Le gaz naturel et le pétrole brut sont souvent associés et extraits simultanément des mêmes gisements, ou encore des mêmes zones de production.

L’exploration (recherche de gisements) et l’extraction du gaz naturel utilisent des techniques à peu près identiques à celle de l’industrie du pétrole. Une grande partie des gisements de gaz connus à travers le monde a d’ailleurs été trouvé au cours des campagnes d’exploitation dont l’objectif était de trouver du pétrole. 1.

Industrie du pétrole 1.1 Fractionnement du pétrole brut Le fractionnement du pétrole brut par distillation permet d’obtenir des couples (mélanges complexes d’hydrocarbures aux propriétés voisines).

Les fractions les plus légères sont en haut de la colonne.

Les produits lourds (les résidus) sont soutirés en bas de la colonne.

Ainsi on distingue par température d’ébullition croissante :  Les gaz (besoins domestique et carburant pour les véhicules à gaz) et essences ;  La coupe de naphta (matière première de pétrochimie) ;  Le kérosène (carburant dans l’aviation) ;  Le gasoil ou gazole (carburant pour les automobiles) ;  Le fioul domestique (combustible de chauffage) ;  Les résidus lourds (redistillés sous vide pour permettre l’obtention des fiouls lourds, des huiles pour les lubrifiants et des bitumes pour recouvrir les routes). 1.2 Craquage du pétrole Le craquage du pétrole est un ensemble d’opérations chimiques qui consiste à fractionner les grosses molécules des fractions lourdes en molécules plus petites.

On en distingue plusieurs types qui sont : PETROLE ET GAZ NATUREL Page 3  Dans le craquage thermique, la transformation des molécules est effectuée par l’action de la chaleur.  Le craquage catalytique permet de décomposer les fractions lourdes en présence de catalyseur, qui active la rupture des liaisons carbone (c-c) et la création éventuelle de nouvelles liaisons en particulier des liaisons double (cc) ; tout cela pour obtenir le pétrole super.  L’hydrocraquage consiste à faire agir de l’hydrogène à forte température (de 50 à 50 bars) et à des températures allant de 250° à 400°C.  Enfin au cours du vapocraquage, les réactions ont lieu en présence d’eau à très haute température (de l’ordre 900°C). 1.3 Reformage du pétrole  Le reformage permet de convertir le naphta ou les essences provenant de la distillation en des essences de qualité supérieure, à haute indice octane (I.O). Lors de ce procédé on modifie la structure de l’hydrocarbure en le rendant plus ramifié.

Ce procédé aussi permet d’obtenir des bases pour la pétrochimie 2.

Industrie du gaz naturel 2.1 Extraction et traitement Lors de l’extraction, la détente à la tête de puits provoque la condensation des hydrocarbures C5 à C8.

Les liquides récupérés, appelés « condensats de gaz naturel PETROLE ET GAZ NATUREL Page 4 » ou « liquide de puits de gaz.... »