LE PÉTROLE - geologues-prospecteurs.fr · 10 Autres produits 10.1 Lubrifiants 10.2La pétrochimie 10.3Fabrication des produits en matière synthétique Environnement 11 Pétrole

LE PÉTROLE

Le pétrole

Editeur

Union Pétrolière

Löwenstrasse 1

CH-8001 Zurich

www.petrole.ch

Illustrations

Riccardo Bellettati, Windisch

Page de couverture

David Barbey, Fribourg

Graphisme et impression

Wolfau-Druck Rudolf Mühlemann, Weinfelden

Edition 2001

Table des matières

Production et transport

1 Genèse du pétrole

1.1 Processus de formation du pétrole

1.2 Périodes de la genèse du pétrole

2 Prospection du pétrole

2.1 Etudes sismiques sur terre

2.2 Etudes sismiques en mer

3 Forages

3.1 Tour de forage

3.2 Types de trépan

3.3 Plates-formes de forage en mer

4 Exploitation des gisements

4.1 Détermination de l’étendue d’un gisement

4.2 Exploitation primaire du pétrole

4.3 Exploitation secondaire et tertiaire du pétrole

4.4 Construction d’une plate-forme de production

4.5 Plate-forme de production

5 Transport du pétrole

5.1 Production et consommation de pétrole

5.2 Pétroliers

5.3 Réseau d’oléoducs

5.4 Du puits de forage au consommateur

Traitement et raffinage

6 Composition du pétrole brut

6.1 Préparation du pétrole brut

6.2 Classes d’hydrocarbures


7 Traitement du brut et raffinage

7.1 Plages d’ébullition et fractions

7.2 Teneur en produits de base de différentes sortes de pétrole brut

7.3 Distillation du pétrole brut

7.4 Raffinerie de Cressier

7.5 Désulfuration du mazout et du diesel

7.6 Procédés de conversion

7.7 Schéma d’une raffinerie

8 Carburants

8.1 Cognement du moteur à essence

9 Huiles de chauffage

9.1 Principe du chauffage au mazout

10 Autres produits

10.1 Lubrifiants

10.2 La pétrochimie

10.3 Fabrication des produits en matière synthétique

Environnement

11 Pétrole et hygiène de l‘air: 1ère partie

11.1 Récupération des vapeurs d’essence

11.2 Evolution des émissions de dioxyde de soufre

12 Pétrole et hygiène de l‘air: 2e partie

12.1 Réactions chimiques dans un catalyseur à trois voies

12.2 Le catalyseur à trois voies réglé

12.3 Mesures destinées à réduire les émissions polluantes

des moteurs diesel

12.4 Brûleur à mazout: principe de la combustion à faibles émissions

polluantes

12.5 Epuration catalytique des gaz de combustion produits par les

centrales de chauffe

14 Pétrole et protection des eaux

14.1 Sources de pollution des mers par le pétrole

14.2 Caractéristiques de construction des pétroliers modernes

14.3 Le procédé Load on Top

14.4 Entreposage de produits pétroliers

15 Solutions de remplacement et économies d‘énergie

15.1 Rendement énergétique de conversion

15.2 Teneur énergétique des carburants

15.3 Formes d’exploitation de l’énergie solaire

15.4 Conversion des carburants en travail mécanique

Feuilles de travail

Production et transport

3 Forages

3.1 Tour de forage

3.3 Plates-formes de forage en mer

4 Exploitation des gisements

4.2 Exploitation primaire du pétrole

4.3 Exploitation secondaire et tertiaire du pétrole

4.4 Construction d’une plate-forme de production

4.5 Plate-forme de production

5 Transport du pétrole

5.1 Production et consommation de pétrole

5.2 Pétroliers

5.3 Réseau d’oléoducs

5.4 Du puits de forage au consommateur

Traitement et raffinage

6 Composition du pétrole brut

6.1 Préparation du pétrole brut



7 Traitement du brut et raffinage

7.1 Plages d’ébullition et fractions

7.3 Distillation du pétrole brut

7.5 Désulfuration du mazout et du diesel

7.6 Procédés de conversion

7.7 Schéma d’une raffinerie

9 Huiles de chauffage

9.1 Principe du chauffage au mazout

10 Autres produits

10.1 Lubrifiants

10.2 La pétrochimie

10.3 Fabrication des produits en matière synthétique

Environnement

11 Pétrole et hygiène de l‘air: 1ère partie

11.1 Récupération des vapeurs d’essence

12 Pétrole et hygiène de l‘air: 2e partie

12.1 Réactions chimiques dans un catalyseur à trois voies

12.2 Le catalyseur à trois voies réglé

12.3 Mesures destinées à réduire les émissions polluantes

des moteurs diesel

12.4 Brûleur à mazout: principe de la combustion à faibles émissions

polluantes

12.5 Epuration catalytique des gaz de combustion produits par les

centrales de chauffe

14 Pétrole et protection des eaux

14.1 Sources de pollution des mers par le pétrole

14.2 Caractéristiques de construction des pétroliers modernes

14.3 Le procédé Load on Top

14.4 Entreposage de produits pétroliers

15 Solutions de remplacement et économies d‘énergie

15.3 Formes d’exploitation de l’énergie solaire

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1.1Genèse du pétrole

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1.2Genèse du pétrole


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Exploration pétrolière


22

22

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2.1

Exploration pétrolière


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2.2

Forage


Tour de forage

2

4

5

5

6

7

9

10

8

3

1

1 Aire de travail

2 Table de rotation

3 Tige d’entraînement

4 Palan

5 Tiges de forage

6 Moteurs diesel

7 Pompe d’injection

du liquide de curage

8 Tête d’injection

9 Bac à boues

10 Blocs d’obturation

du puits

Blocs d’obturation du

puits

Système d’entraînement

de la table de rotation

3.1

Forage


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Tré

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3.2

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3.3

Exploitation des gisements


Détermination de l’étendue d’un gisement

Forage sur du gaz

et du pétrole

Forages d’extension

sur un gisement de

pétrole

Forages d’extension

improductifs sur une

poche d’eau

4.1



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4.2



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4.4



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2

1

5

Plate-forme de production

3 Oléoduc sous-marin

en direction de la bouée

de stockage

4 Bouée de stockage et

de chargement

5 Pétrolier

1 Réservoir sous-marin

de stockage

2 Oléoduc sous-marin

en direction de la côte

4.5

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5.1Transport du pétrole


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Rhin

Réseau d’oléoducs

Anvers

Amsterdam

Rotterdam

Karlsruhe

Cressier

Collombey

Genève

Trieste

Gênes

Marseille

Oléoducs pétrole brut

Raffineries:

Pipelines produits pétroliers

jusqu’à 3 mio t/an

de 5 à 10 mio t/an

de 10 à 18 mio t/an

Ingolstadt



Du puits de forage au consommateur

Industrie Ménages, artisanat,

services

Stockage

pour le commerce

de détail

Stockage pour

l’importation et

le commerce de gros

Centrale thermique

Raffinerie en Suisse

Raffinerie

à l’étranger

Dépôt

pétrolier portuaire

Installations

de production

offshore et onshore

Oléoduc Pétrolier

Chemin de fer

Camion-citerne

Trafic aérien Trafic routier



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6.1Composition du pétrole brut


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Paraffiniques

Oléfines

Atome de carbone (C) Atome d’hydrogène (H)

Pentène C5H10

Butène C4H8

Propène C3H6

Ethylène C2H4

Butane C4H10

Propane C3H8

Ethane C2H6

Méthane CH4

Isobutène C4H8

Isobutane C4H10

Liaison double

Liaison simple



Classes d’hydrocarbures

Naphténiques

Aromatiques

Atome de carbone (C) Atome d’hydrogène (H) Liaison double

Liaison simple

Naphtalène

C10H8

Benzène

C6H6

Cyclohexane

C6H12

Cyclopentane

C5H10

Toluène C7H8

Cyclopentane de méthyle C6H12



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7.1Traitement du brut et raffinage


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Distillation du pétrole brut

Gasoil

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Huile de

chauffage

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Kérosène

Essence lourde

Essence légère

Gaz

Plateaux à clapets dans

la colonne de distillation

Four

Brut

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Four

Colonne de distillation

Distillation

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Désulfuration du mazout et du diesel

Catalyseur

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molybdène,

pression jusqu’à

70 bars

Hydrogène

Four tubulaire 400 ° C

Hydrogène sulfuré

H2S

Soufre pour

la fabrication d’acide

sulfurique et d’engrais

Produit désulfuré

Produit contenant

du soufre

Eau

Installation Claus

2 H2S + SO2 =

3 S + 2 H2O



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+

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8.1Carburants


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9.1Huiles de chauffage


2

4

3

6

77

1

Lubrifiants

1 Carter

2 Filtre à tamis

3 Filtre à huile

4 Paliers du vilebrequin

5 Coussinet de bielle

6 Piston

7 Arbre à cames

5

Refroidir

Evacuer la chaleur des sur-

faces de frottement

des éléments du moteur

(températures entre 80° C

et 300 ° C)

Etancher

Obstruer les cavités entre

le piston et la paroi du

cylindre. Meilleur rende-

ment de l’explosion

Lubrifier

Réduire les frottements; les

éléments en mouvement

se déplacent plus librement

les uns par rapport aux

autres et s’usent moins

Protéger contre

la corrosion

Prévenir la rouille, neutra-

liser les produits acides

issus de la combustion

Maintenir la propreté

du moteur

Recueillir les particules

métalliques résultant de

l’abrasion ainsi que les

poussières et les produits

de la combustion

10.1Lubrifiants et bitumes


SA

Re

TS

A

MaR

e

MaR

eT

De

A

Ma

Ma

SD

eA

Ma

T

Ma

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rmage

Vapocra

quage

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ne

Pro

pène

Buta

diè

ne

Butè

ne

Benzène

Tolu

ène

Xylè

ne

Oxygénation

Chlo

rage

Poly

méri

sation

Pro

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Matière

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Solv

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Textile

s, fibre

s s

ynth

étiques

Autr

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Colles, antigel, d

ésherb

ant

etc

.)

Ca

Caoutc

houc

10.2Pétrochimie


Fabrication des produits en matière synthétique

Air comprimé

Vacuum

Extrusion

pour tubes

ou feuilles

Injection

pour pièces

pleines

Emboutissage

pour récipients

ouverts

Soufflage

pour récipients

fermés

10.3Pétrochimie


Ré

cu

pé

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n d

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nce

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4

5

5

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2

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3

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5

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ice

Sta

tion-s

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tockage

Cam

ion-c

itern

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llation

de liq

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ction

Citern

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tockage

11.1Pétrole et hygiène de l’air


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so

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19

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O2

Dio

xyde d

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one +

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2H

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2

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2 C

O2

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2 N

O +

2 C

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Oxydation

Réduction

Oxydation



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14.1Pétrole et protection des eaux


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Double

coque

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ar

sate

llite



Le procédé Load on Top

Sloptank

Eau de ballast polluée

Nettoyage des

compartiments

Evacuation des résidus

de pétrole dans le sloptank

Rejet de l’eau non polluée dans la mer

Remplissage avec

de l’eau de mer

Evacuation des résidus

de pétrole dans le sloptank

Ballasts propres

Eau de ballast propre

évacuée dans la mer

Rejet de l’eau non polluée

dans la mer

Nouveau chargement

Sloptank

Sloptank



65

2

7

1

4

5

6

En

tre

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Bassin

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Bassin

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Regard

Revête

ment

éta

nche

Pom

pe

3

2

4



Rendement énergétique de conversion

de la biomassedes schistes

bitumineux

du pétrole du charbon

Carburants issus

Rapport entre la quantité d’énergie primaire et

la quantité d’énergie finale produite

100%

50%

0%

15.1Solutions de remplacement et économies d’énergie


Teneur énergétique des carburants

Méthanol Biogaz

sous forme

gazeuse

DieselEssence Gaz naturel,

liquéfié

12 en kWh/kg

0

4

2

6

8

10



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Energ

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Bio

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Sole

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Conversion des carburants en travail mécanique

Centrale thermique

de production d’électricité

Centrale de couplage

chaleur-force

Energie finale

100%

M Moteur à carburant fossile G Générateur A Chaleur dissipée

Energie finale

100%

Energie utile

33%

Energie utile

80%

Pertes énergétiques

67%

Pertes énergétiques

20%

Electricité

Electricité

Chaleur

M

M

G

G

A

A




3.1


3.3


4.2


4.3


4.4


4.5

5.1


1

2

3 45

6

79

10

11

12

13

13

13

14

8

5.2


5.3


5.4


6.1


6.2


6.3


7.1


7.3


7.5


+

+

7.6


7.7


9.1


Refroidir

Evacuer la chaleur des sur-

faces de frottement

des éléments du moteur

(températures entre 80° C

et 300 ° C)

Etancher

Obstruer les cavités entre

le piston et la paroi du

cylindre. Meilleur rende-

ment de l’explosion

Lubrifier

Réduire les frottements; les

éléments en mouvement

se déplacent plus librement

les uns par rapport aux

autres et s’usent moins

Protéger contre

la corrosion

Prévenir la rouille, neutra-

liser les produits acides

issus de la combustion

Maintenir la propreté

du moteur

Recueillir les particules

métalliques résultant de

l’abrasion ainsi que les

poussières et les produits

de la combustion

10.1


SA

Re

TS

A

MaR

e

MaR

eT

De

A

Ma

Ma

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Déshydro

génation

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Vapocra

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Benzène

Tolu

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Xylè

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Oxygénation

Chlo

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Pro

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Matière

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Déte

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Textile

s, fibre

s s

ynth

étiques

Autr

es (

Colles, antigel, d

ésherb

ant

etc

.)

Ca

Caoutc

houc

10.2


10.3


11.1


12.1


12.2


12.3


12.4


12.5


14.1


14.2


14.3


14.4


15.3


Documents

LE PÉTROLE - geologues-prospecteurs.fr · 10 Autres produits 10.1 Lubrifiants 10.2La pétrochimie 10.3Fabrication des produits en matière synthétique Environnement 11 Pétrole