EXPOSE DE PHYSIQUES CHIMIE THEME : GAZ NATUREL

« MINISTERE DE L’EDUCATION NATIONAL ET DE L’ENSEIGNEMENT TECHNIQUE ET REPUBLIQUE DE CÔTE D’IVOIRE DE L’ENSEIGNEMENT PROFESSIONNEL COLLEGE S’IFLOUWA DAOUKRO UNION-DISCIPLINETRAVAIL Année scolaire 2018-2019 H2 CH4 C2H6 C3H4 C3H8 C3H6 C4H10 C4H8 N2+CO2 C5+ EXPOSE DE PHYSIQUES CHIMIE THEME : GAZ NATUREL NOM ET PRENOMS DU GROUPE N° 04. DU PROFESSEUR NOM KOUASSI YAO YANNICK ROMEO Monsieur Simplice NANGO KOUAME CEDRICK ISAAC KOUADIO KONAN SEVERIN SORO MINTAHAN KOUAME AMELAMAN NADEGE AMAN N’DA KOUA ANGELE SOUMAHORO AHOUA EDMOND 1 YA KOMENAN JEAN FRANÇOIS ZADI JACQUES WILFRID SOMMAIRE INTRODUCTION IDÉFINITION……………………………………………………………… ……………………………P4 1.LE PÉTROLE…………………………………………………………………… ……………………….P4 2. LE GAZ NATUREL………………………………………………………………… ………………...P4 II- ORIGINE DU PÉTROLE ET DU GAZ NATUREL……………………………………………P4 1.

LE PÉTROLE…………………………………………………………………… ………………………P4 2.

LE GAZ NATUREL………………………………………………………………… …………………P4 III - COMMENT FAIRE L'EXTRACTION DU PÉTROLE ET DU GAZ NATUREL……..P5 1.

LE PÉTROLE…………………………………………………………………… ……………………….P5 2. LE GAZ NATUREL………………………………………………………………… …………………..P6 IV-FORMATION ET STRUCTURE DU PETROLE ET GAZ NATURELS………………….P6 A-Formation …………………………………………………………………………… ……………… P6 2 1- Du pétrole …………………………………………………………………………… ……………..P6 2- Des gaz naturels …………………………………………………………………………… ……...P7 A- Structure …………………………………………………………………………… ….……………..P7 1Du pétrole ……………………………………………………………………………… ……………..P7 2Des gaz naturels ……………………………………………………………………………… …….P8 VLES COMPOSES DES GAZ …………………………………………………………P8 NATUREL VI- OPERATIONS DE BASE DE L’INDUSTRIE DU PETROLE ET DES GAZ NATURELS ……………………………………………………………………………… …………………………………..P9 a/ L’industrie du pétrole ………………………………………………………………………….…P9 1-En amont …………………………………………………………………………… …………………P9 2-En aval …………………………………………………………………………… …………………...P10 VIIL’INDUSTRIE DU GAZ …………………………………………………….…….P11 NATUREL 1Extraction et traitement ………………………………………………………………………..P11 2-procedes industriels du gaz ………………………………………………………..P12 naturel VIII- LE TRANSPORT ……………………………………………………………………………. ……P12 3 1- Par oléoduc …………………………………………………………………………… ……………P12 2-Par voie maritime …………………………………………………………………………… …..P13 3-Transport gazeux ou liquide …………………………………………………………….….P13 IX- PRODUCTION MONDIALE ET NATIONALE DU PETROLE ET DES GAZ NATURELS ……………………………………………………………………………… …………………P14 1-Production mondiale ………………………………………………………………………. ….P14 2-Production nationale …………………………………………………………………………..P 14 CONCLUSION ……………………………………………………………………………… ……………P15 4 INTRODUCTION Le pétrole est exploité à partir de 1959 à Titusville en Pennsylvanie.

Le pétrole et le gaz naturel sont actuellement les matières premières minérales et énergétiques les plus utilisées. Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. C’est un mélange complexe d’hydrocarbures de différentes familles associé à des composés oxygénés, azotés et sulfurés ainsi qu’à des traces de métaux particuliers.

L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de l’économie industrielle contemporaine, car le pétrole fournit la quasitotalité des carburants liquides.

Le gaz naturel est un combustible fossile, il s'agit d’un mélange d'hydrocarbures légers comprenant du méthane, de l'éthane, du propane, des butanes et des pentanes.

Bien que la composition du gaz naturel varie, son composant principal est le méthane (au moins à 90%).

Il est associé à d'autres alcanes, à du diazote N2, à du dioxyde de carbone CO 2 et à du sulfure d'hydrogène H 2S.

Le gaz naturel est incolore, inodore, insipide, sans forme particulière et plus léger que l'air.

Dans notre exposé nous étudierons la formation, la structure, les opérations de bases de l’industrie et la production national et mondiale du pétrole et des gaz naturels. 5 I- DÉFINITION 1.LE PÉTROLE Le pétrole est une huile minérale résultant d'un mélange d'hydrocarbures et de divers composés organiques.

Exploité par les Hommes, le pétrole est une énergie fossile 2.

LE GAZ NATUREL Le gaz naturel est un combustible fossile constitué d'un mélange d'hydrocarbures gazeux, dont le méthane (CH4) est l'un des principaux composants. Quelle est l'origine du pétrole et du gaz naturel, comment se faire leur extraction et leur exploitation ? II- ORIGINE DU PÉTROLE ET DU GAZ NATUREL 1.

LE PÉTROLE Aussi appelé « huile de pierre », le pétrole provient de la décomposition de végétaux d'organismes marins (principalement de plancton) accumulés dans des bassins sédimentaires, au fond des océans et sous la surface de la terre.

Sa formation est le fruit de la transformation lente de matière organique, souvent végétale, qui se dépose sur le fond des océans et qui, sous l'effet de la pression des autres couches qui s'accumulent et d'une augmentation de température (résultant elle aussi de l'augmentation de pression) se 6 transforme peu à peu en kérogène, puis en pétrole.

Le pétrole se faufile ensuite entre les roches au milieu desquelles il a été formé et remonte vers la surface de la terre.

Mais en chemin, il est piégé par des roches non perméables.

Ce sont ces sites que les compagnies pétrolières traquent afin d'effectuer des forages pour in fine, exploiter le pétrole. 2.

LE GAZ NATUREL Formé par la transformation d'organismes morts il y a des millions d'années, le gaz naturel se trouve dans divers réservoirs souterrains, parfois associé à du pétrole.

Le gaz naturel est exploité pour la production de chaleur et d'électricité, ainsi que dans le cadre de processus industriels. L'usage du gaz naturel s'est accru dans le contexte de prise de conscience environnementale de ces dernières décennies.

Cet hydrocarbure est en effet moins polluant et moins riche en CO2 que les autres hydrocarbures (charbon, pétrole).

En outre, ses réserves sont plus importantes que celles du pétrole. III - COMMENT FAIRE L'EXTRACTION DU PÉTROLE ET DU GAZ NATUREL 1.

LE PÉTROLE Pour trouver le pétrole, on cherche des bassins sédimentaires dans lesquels du gaz et du pétrole ont pu se former.

Pour cela il y a plusieurs méthodes qui sont : • EXTRACTION PAR PRESSION L'exploitation varie d'un gisement à l'autre.

Le pétrole fluide soumis à une forte pression et contenant de grandes quantités de gaz libéré, monte dans le trou du forage sans aucune assistance.

Dans les champs pétrolifères du MoyenOrient, le pétrole remonte le plus souvent à la surface naturellement sous l'effet de la pression, durant des années, et sans intervention. • EXTRACTION PAR MOYEN DE POMPE Avec le temps, toutefois, la pression faiblit.

Dès que le pétrole ne remonte plus de lui-même, on utilise des pompes.

C'est l'image de pompes à balancier, appelées pompes d'alimentation alternatives, ressemblant à des « têtes de chevaux » (voir illustration) dont le mouvement lent, de haut en bas, caractérise la production pétrolière dans le monde. 7 • EXTRACTION PAR PRESSION DE GAZ De nombreux gisements de pétrole contiennent aussi du gaz naturel.

Toutefois, la commercialisation de ce gaz n'est pas toujours possible, notamment dans des lieux de production retirés, où l'infrastructure nécessaire serait trop chère.

On peut, en revanche, utiliser le gaz disponible pour la production pétrolière en l'injectant dans la roche autour du trou de forage. Le gaz se mélange alors au pétrole pour former une légère mousse qui remonte à la surface sans autre assistance. • EXTRACTION PAR PRESSION HYDRAULIQUE Si la pression intérieure du puits continue de faiblir, on injecte de l'eau qui pousse le pétrole encore disponible vers le haut, dans le trou du forage. • EXTRACTION A L' AIDE DE VAPEUR ET DE PRODUITS CHIMIQUE Par injection de vapeur et adjonction de produits chimiques, on abaisse la tension superficielle du pétrole afin qu'il se détache plus facilement de la roche, d'où un plus grand rendement. 2.

LE GAZ NATUREL Pour rechercher les gisements de gaz et estimer leur importance, on recourt à la sismologie.

Des capteurs spécifiques, les sismographes, enregistrent la vitesse de propagation d'ondes de choc produites artificiellement, réfléchies par les couches géologiques.

Les données mesurées fournissent des indications sur les structures géologiques jusqu'à plusieurs kilomètres de profondeur.

La pression d'extraction est ramenée à celle prévue pour le transport, et le gaz naturel injecté dans le gazoduc.

L'extraction est plus complexe et nécessite plus de moyens lorsqu'il s'agit de gisements offs shore.

Il faut alors utiliser, en fonction de la profondeur d'eau et des conditions locales, des navires et des plates-formes de forage. IV-FORMATION ET STRUCTURE DU PETROLE ET GAZ NATURELS A.

Formation 1.

Du pétrole 8 Le pétrole s'est formé sous la surface 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 riches en matières organiques.

L'accumulation continue de sédiments enfouit ces couches organiques à de grandes profondeurs ; sous l'effet de la compression, celles-ci se transformèrent en roches qui devinrent des réservoirs de pétrole.

L'épaisseur de ces couches sédimentaires augmentant, la température s'éleva, entraînant une transformation des matières organiques d'origine en substances plus simples, les hydrocarbures, composés de carbone et d'hydrogène.

Ainsi se constitua le pétrole. 2.

Des gaz naturels La formation du gaz naturel provient de la lente métamorphose de micro-organismes (animaux et végétaux microscopiques) qui constituent le plancton.

Ces organismes, déposés au fond des océans en bordure des continents, se sont lentement incorporés aux sédiments pour constituer la roche-mère. Recouverts sans cesse de nouveaux dépôts, 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.

Les hydrocarbures se forment lorsque le plancton est immédiatement recouvert d'un sédiment à l'abri de l'air et de la lumière. B.

Structure 1.

Du pétrole On distingue les pétroles en fonction de leur origine et donc de leur composition chimique.

Le mélange d’hydrocarbures issu de ce long processus comprend des chaînes carbonées linéaires plus.... »