Mémoire de fin d'études du diplôme d'ingénieur en génie

UNIVERSITÉ D'ANTANANARIVO

ÉCOLE SUPÉRIEURE POLYTECHNIQUE

DÉPARTEMENT GÉNIE CHIMIQUE

Mémoire de fin d'étudespour l'obtention

du diplôme d'ingénieur en génie chimique

Présenté par :

LEMENA Donatien

Promotion : 2003 - 2004

LEMENA Donatien Promotion 20042

UNIVERSITÉ D'ANTANANARIVO

ÉCOLE SUPÉRIEURE POLYTECHNIQUE

DÉPARTEMENT GÉNIE CHIMIQUE

Mémoire de fin d'études

pour l'obtention

du diplôme d'ingénieur en génie chimique

VALORISATION DES HUILES USAGÉES

Présenté par :

LEMENA Donatien

MEMBRES DU JURY

Président : Monsieur RANDRIANOELINA BenjaminRapporteur : Monsieur RAHARIJAONA RobinEncadreur : Monsieur SOLONIRABETYExaminateurs : Monsieur ANDRIANARY Philippe Monsieur RAKOTONDRAMANANA Samuel

Promotion : 2003 – 2004Date de soutenance : 04 Février 2005

REMERCIEMENTS

Je ne pourrais commencer cet exposé sans rendre grâce à Dieu tout

puissant. Par sa bienveillance et son aide miraculeuse, j'ai eu l'opportunité de mener

à bien ce présent mémoire. Je lui adresse mon éternelle reconnaissance.

C'est également un vif remerciement que j'adresse à tous ceux qui ont contribué à

la réalisation de cet ouvrage.

Notamment :

A Monsieur le Directeur de l'école Supérieure Polytechnique d'Antananarivo

Professeur RANDRIANOELINA Benjamin qui m'a permis d'effectuer ce mémoire,

et qui, en dépit de ses lourdes tâches, a bien voulu accepter de présider cette

séance

A Monsieur le chef de département Génie chimique ANDRIANARY

Philippe, maître de conférences à l'ESPA.

A Monsieur RAHARIJAONA Tovo Robin, maître de conférences à l'ESPA :

qui ma proposé ce mémoire et pour ses conseils éclairés.

A Monsieur SOLONIRABETY , enseignant à l'ESPA : Mon encadreur.

A tout les personnels de la société MOCO ( Malagasy Oïl Company ) ,

TIKO TOP II, OMNIS pour leur apport, et ce, dans la cordialité.

A tous les enseignants et professeurs qui m'ont inculqué leur savoir au

cours de mes cinq années d'études à l'Ecole Supérieure Polytechnique

d'Antananarivo.

A tous les responsables du laboratoire Génie - chimique à Vontovorona pour

les conseils et aide technique.

A toute ma famille, particulièrement mes parents, mes frères, ma sœur, mes

amis et toutes les autres personnes de près ou de loin qui m'ont soutenu à leur

manière.

Que chacun trouve ici ma profonde reconnaissance.

TABLE DES MATIERESTITREREMERCIEMENTSLISTES DES FIGURE ET DES TABLEAUXTABLE DES MATIERES

NTRODUCTION GÉNÉRALE………………………………………………………..PREMIÈRE PARTIE…………………………………………………………………...ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUEChapitre I : Généralités sur les huiles ou les lubrifiants………………………I-1- Les fonctions principales du lubrifiants……………………………………..........I -2- La technologie d'un lubrifiant……………………………………………………. I-2-1 L'huile de base………………………………………………………………….

a) Le désasphaltage……………………………………………………………..b) Le traitement au furfural……………………………………………………c) Le déparaffinage………………………………………………………………d) L'hydrofinissage……………………………………………………………….

I-2-2 Les additifs…………………………………………………………………….a) Les additifs de viscosité……………………………………………………….b) Additifs antioxydants…………………………………………………………..c) Additifs anti-usure………………………………………………………...........d) Additifs anti-corrosion…………………………………………………………..e) Additifs de dispersion et de détergences…………………………………… f) Additifs anti-mousse…………………………………………………………...

I -3 - Les caractéristiques des lubrifiants……………………………………………. I -3 -1 Les caractéristiques d'identification…………………………………………

a) La viscosité…………………………………………………………………….b) Le total Basic Number ( TBN )………………………………………………c) Le point d'Eclair en vase ouvert……………………………………………..

I -3 -2 Les caractéristiques moteurs………………………………………………..a) La teneur en eau……………………………………………………………….b) La dilution gazole……………………………………………………….……..c) Les matières charbonneuses…………………………………………………

d) Le niveau de détergence……………………………………..………………..I - 4 Classification des huiles………………………………………………………… I-4-1 La classification SAE…………………………………………….…………… I -4 -2 La classification CCMC…………………………………………………….. I - 4 -3 La classification API…………………………………………….……………

CHAPITRE II : Caractérisation des huiles usagées …………………………..

II - 1 Collecte des huiles usagées……………………………………… II -1 -1 Les détenteurs d'huiles usagées…………………………. II -1 -2 La collecte globale………………………………………….. II -1 -3 La collecte sélective………………………………………... II -2 Condition de stockage……………………………………………... II -2 -1 Pas de mélange ….…………………………………………. II -2 -2 Bien stocker…………………………………………………. II -3 Caractéristiques des huiles usagées……………………………. II -4 Les contaminants des huiles……………………………………..

13

4445678991010101111111212121313131414141415151516

18

181819191919202023

II -5 Compositions et concentration des contaminants des huiles Usagées……………………………………………………….........

II-6 Les autres valorisations des huiles usagées……………………..II-6.1. Valorisation énergétique…………………………………….. II-6.2. Revêtements des poteaux éléctriques……………………...

DEUXIÈME PARTIE- ÉTUDE EXPÉRIMENTALE……………………………….. Chapitre I : Etude du comportement des huiles usagées……………………. I -1 Support de l'étude…………………………………………………….. I -2 Protocole d'analyse…………………………………………….………. I -2 -1 Prélèvement……………………………………………….......... I -2 -2 Analyse…………………………………………………………… I -2 -3 Présentation des résultats d'analyse……………………….. I -3 Paramètre retenu pour l'examen de l'évolution de l'huile en

service…………………………………………………………………... I -4 Résultats des analyses……………………………………………….. I -5 Interprétation relative à l'échantillon des huiles usagées………… I -5 -1 Teneur en eau…………………………………………………….. I -5 -2 Réserve d'alcalinité ( BN)……………………………………… I -5 -3 Point d'éclair…………………………………………………….. I -5 -4 Dilution gazole………………………………………………….. I -5 -5 Viscosité ………………………………………………………….

Chapitre II : But et démarche des étude expérimentales……………………..

II -1 Justification du choix des huiles usagées………………………... II -2 Prétraitement des déchets…………………………………………. II -2 -1 Le Prétraitement thermique……………………………… II -2 -2 La centrifugation ………………………………………….. II -3 Appareillage…………………………………………………………. II -3 -1 Décanteur……………………………………………………..

a) Définition………………………………………………………...b) Principe de fonctionnement…………………………………...

II -3 -2 Filtre…………………………………………………………...a) Définition………………………………………………………...b) Principe de fonctionnement…………………………………..

II -3 -3 Distillation……………………………………………………a) Définition………………………………………………………..b) Principe de fonctionnement …………………………………

II - 4 Description détaillée du procédé de régénération……………………. II -4 -1 Décantation………………………………………………………….. II -4 -2 Distillation atmosphérique………………………………………… II -4 -3 Raffinage à l'acide sulfurique……………………………….. …… II -4 -4 Neutralisation………………………………………………….......... II -4 -5 Traitement à la terre activée……………………………………... II -4 -6 Distillation sous vide……………………………………............. II -4 -7 Filtration…………………………………………………….. ……… II - 5 Etude pratique des huiles usagées……………………………………. II -5 -1 Manipulation…………………………………………………………

24262626

27

282828282828

2929303030303131

32

323233333333333436363638383840404040404141414141


a) Régénération de l'huile claire………………………………..b) Rendement………………………………………………………c) Régénération de l'huile noire…………………………………d) Rendement……………………………………………………...e) Conclusion ………………………………………………………

II - 6-Identification des huiles régénérées et du gazole produits par la détermination des propriétés physico - chimiques…………………………………... II - 6 - 1 Résultats des analyses……………………………………. II - 6 - 2 Interprétation et conclusion………………………………………….

CHAPITRE III- METHODES D’ANALYSE……………………………………………

I- Mesure de l’indice de viscosité…………………………………………………

I-1. Objet……………………………………………………………………………….I-2. Définition………………………………………………………………………….I-3. Unité de viscosité………………………………………………………………...

I-3.1. Le poiseuille (PI) unité de viscosité dynamique…………………..I-3.2. Le mètre carrée par seconde (3²/s), unité de viscosité cinétique.

I-4. Appareillage………………………………………………………………………I-5 Mode opératoire………………………………………………………………….

I-5.1. Préparation de l’échantillon…………………………………………I-5.2. Cas de viscosité de cannon-Fenske……………………………….

II- Dilution…………………………………………………………………………………II-1. Principe…………………………………………………………………………..II-2. Appareillage et réactifs nécessaires…………………………………………..II-3. Mode opératoire…………………………………………………………………

III-. Dosage photométrique des matières charbonneuses…………………………..III-1. Principes…………………………………………………………………………III-2. Matériels…………………………………………………………………………III-3. Modes d’emploi…………………………………………………………………

IV- RNB CASTROL CALORIMETRIQUE (Méthode A.12)………………………….VI-1. Principe………………………………………………………………………….VI-2. réactifs…………………………………………………………………………..VI-3. Mode opératoire………………………………………………………………..

V- Mesure de la teneur en eau…………………………………………………………VI- Calcul de l’indice de viscosité………………………………………………………

VI-1. Avant propos……………………………………………………………………VI-2. Objet et domaine d’application……………………………………………….VI-3. Définition………………………………………………………………………...

VII- Détermination de la teneur en cendres des produits pétroliers………………..VII-1. Objet…………………………………………………………………………….VII-2. Méthode 1………………………………………………………………………

VII-2.1. Domaine d’application…………………………………………….VII-2.2. Définition……………………………………………………………VII2.3. Principe………………………………………………………………VII-2.4. Appareillage………………………………………………………..VII-2.5. Mode opératoire……………………………………………………VII-2.6. Calcul et expression des résultats……………………………….VII-2.7. Fidélité………………………………………………………………

4247475151

525253

55

5555555556565656565757575757585858585959595960616162626666676767676868696969


VII-2.8. Procès verbal d’essai……………………………………………...VII-3. Méthode II………………………………………………………………………

VII-3.1. Domaine d’application…………………………………………….VII-3.2. Définition……………………………………………………………VII-3.3. Principe……………………………………………………………..VII-3.4. Appareillage………………………………………………………..VII-3.5. Réactif………………………………………………………………VII-3.6. Mode opératoire……………………………………………………VII-3.7. Calcul et expression des résultats……………………………….VII-3.8. Fidélité………………………………………………………………VII-3.9. Procès verbal d’essai……………………………………………..

VIII- Point d’éclair en vase clos au moyen de l’appareil Abel……………………….VIII-1. Objet……………………………………………………………………………VIII-2. Définition……………………………………………………………………….VIII-3. Principe………………………………………………………………………...VIII-4. Appareillage…………………………………………………………………...VIII-5. Echantillon et prise d’essai – Précaution particulier………………………

VIII-5.1. Mode opératoire…………………………………………………..VIII-5.2. Expression des résultats…………………………………………

VIII-6. Fidélité…………………………………………………………………………

TROISIÈME PARTIE : ÉTUDE ÉCONOMIQUE - SOCIALE ET ENVIRONNEMENTALE………………………………….

I - Etude économique………………………………………………………………. I - 1 Coût des matières premières…………………………………………….. I - 2 Coût de l'énergie utilisée…………………………………………………. I - 3 Consommation en eau de refroidissement…………………………… I - 4 Durée d'un traitement…………………………………………………… I - 5 Résumé du coût d'exploitation…………………………………………. I - 6 Prix de revient………………………………………………………... I - 7 Comparaison de prix………………………………………………… I - 8 Conclusion………………………………………………………………..II - Considération relative à l'environnement…………………………………… II -1 Le problèmes de l'environnement………………………………………. II -2 La solution au problème de l'environnement…………………………..III - INTERET SOCIAUX……………………………………………………………

CONCLUSION GÉNÉRALE ……………………………………………………..

70707070717171737373747474747476767777

78

79798081818182838384848586

87


LISTE DES FIGURES ET DE TABLEAU

I - LISTES DES FIGURES

Figure N° 1 : Schéma de composante d'une huile

Figure N° 2 : Schéma de désasphaltage

Figure N° 3 : Schéma de traitement au furfural

Figure N° 4 : Schéma de déparaffinage

Figure N°5 : Évolution de l'oxydation d'une huile en service

Figure N°6 : Évolution de l'usure d'un composant

Figure N° 7 : Schéma d'une ampoule à décanter

Figure N°8 : Schéma de filtration des liquides sur support .

Figure N°9 : Schéma d'une distillation atmosphérique

Figure N°10 : Aspect de la surface d'un adsorbant

II - LISTES DES TABLEAUX

Première partie

Tableau 1 : Normes de performance européennes

Tableau 2 : Normes de performance américaine

Tableau 3 : Les phénomènes de dégradation et de contamination des lubrifiants en

service.

Tableau 4 : Teneurs en contaminants solides et liquides d'huiles usagées de moteurs

à essence et diesel.

Deuxième partie

Tableau 5 : Évolution du comportement de l'huile moteur diesel ENERGOL DS 3

154 ( SAE 40 )

Tableau 6 : Évolution du comportement de l'huile hydraulique ENERGOL HLP - HM

ISO 68

Tableau 7 : Masse de l'échantillon d'huile usagée

Tableau 8 : Résultat du décantation

Tableau 9 : Résultat du pesage

Tableau 10 : Volume du liquide H2SO4 concentré

Tableau 11 : Résultat du raffinage à l'H2SO4 concentré

Tableau 12 : Résultat de la filtration

Tableau 13 : Masse de l'échantillon d'huile usagée

Tableau 14 :Résultat du décantation

Tableau 15 : Résultat du pesage

Tableau 16 : Volume du liquide H2SO4 concentré


Tableau 18 : Résultat de la filtration

Tableau 19 : Comportement de l'huile de base régénéré à partir de l'huile usagée

claire

Tableau 20 : Comportement du gazole obtenu à partir de l'huile usagée claire

Tableau 21 : Comportement de l'huile de base régénéré à partir de l'huile usagée

noire

Tableau 22 : Comportement du gazole obtenu à partir de l'huile usagée noire

INTRODUCTION GENERALE

Madagascar est parmi les pays importantes de pétrole. Les déchets pétroliers

tendent de plus en plus à être en quantité n,on négligeable à Madagascar étant

donnée que la qualité des produits pétroliers importés par le pays augmente

d’année en année. Après utilisation, ils sont rejetés dans la nature ou déversés

dans les égouts et se terminent dans les fleuves ou rivières. L’environnement se

dégrade de jour en jour.

Cette dégradation de l’environnement à grande vitesse réduit le potentiel

nourricier de notre planète. La terre empoisonnée devient de plus en plus non

fertile assiste chaque jour à un déséquilibre écologique d’une façon continu.

Les huiles usagées pétroliers font parti comme déchets pétroliers, les huiles

usagées constituent une catégorie importante de produits récupérables. Elles

peuvent exploitables nécessitant une valorisation. C’est la raison pour laquelle le

thème « Valorisation des huiles usagées » a été choisi. Et l’on se propose de

demander : « Quels avantages bénéficierons-nous par le recyclage de ces

déchets ? ».

Ainsi, le présent mémoire comporte trois parties : la première partie traite l’étude

bibliographique, la seconde partie est consacrée à l’étude expérimentale. Pour

finir notre travail, l’étude économico-sociale et l’étude de l’impact environnemental

constitue la troisième partie.


PREMIÈRE PARTIEÉTUDE

BIBLIOGRAPHIQUE


Chapitre .IGénéralités sur les huiles ou les lubrifiants

.I.1. LES FONCTIONS PRINCIPALES DU LUBRIFIANT [1, 5, 8]Un lubrifiant possède quatre fonctions principales: Tribologique, thermique,

chimique et mécanique qui permettent de maintenir la performance d'un moteur

laquelle se traduit par son rendement.

La fonction Tribologique du lubrifiant permet de réduire les pertes par

frottement , par rodage, l'usure des pièces en mouvement peut également être

réduite et contrôlée. En effet, l'huile doit séparer les surfaces à lubrifier. Le film

d'huile supprime le contacte entre métal et pièces en mouvement (palier, unité de

cylindre, arbre à cames).

En absorbant et en évacuant les calories, le lubrifiant assure une fonction

thermique.

De par sa fonction chimique, le lubrifiant combat la corrosion en

neutralisant et évacuant les impuretés qui sont généralement des dépôt de

carbone dus à la combustion.

La dernière fonction du lubrifiant dite mécanique est de transmettre une

énergie, parfaire l'étanchéité et absorber les choc et bruit .

.I.2. LA TECHNOLOGIE D'UN LUBRIFIANT [4, 8, 12]Un lubrifiant est constitué généralement par:

- Une huile de base minérale

- Des additifs de nature chimique améliorant sa performance.

Le schéma ci - après montre les composantes d'une huile :


Figure N°1 : Schéma des composantes d’une huile

I-2-1- L'huile de base [4, 8, 12] L'huile de base dont il est question est l'huile d'origine pétrolière, appelé

habituellement huile minérale. Cette huile est obtenue par distillation du pétrole brut

purifié par raffinage. Pour obtenir l'huile de base à partir du pétrole brut, il faut

exécuter une série de six opérations de raffinage. Les deux premières opération sont

la distillation atmosphérique et la distillation sous vide. Des distillats et des résidus

sous vide sont retirés de ces deux premières opérations. Ensuite quatre autres


opérations suivent à savoir le désasphaltage, le traitement au furfurale, le

déparaffinage et l'hydrofinissage.

a)- Le désasphaltage Il consiste à séparer les résidus sous vide en huile de haute viscosité

d'une part et en asphaltes d'autre part. les asphaltes sont des composés

hydrocarbonés, de structure très complexe, contenant une quantité appréciable

d'oxygène et de souffre . La séparation se fait par un procède physique consistant en

une extraction par un solvant dans lequel la fraction huileuse est soluble. Le solvant

utilisé dans la méthode ancienne est le propane liquide. Actuellement, on a recours à

un mélange liquide de propane et de butane. Le résidu et le solvant cheminent dans

une tour de contact garnie d'anneaux Raschig ou de disques rotatifs . Les

hydrocarbures non asphaltiques en solution dans le solvant sont entraînés vers le

haut de la tour . L'asphalte mélangé à du solvant est soutiré du fond de colonne .le

solvant est séparé de l'huile désasphaltée et de l'asphalte par distillation; il est

recyclé après condensation .

Figure N°2 : SCHÉMAS DE DESASPHALTAGE

L'huile issue de désasphaltage et les distillats sous vide contiennent des

hydrocarbures cycliques, notamment des aromatiques, dont les qualités de


lubrification sont médiocres, principalement pour l'emploie à des températures

variables. Par conséquent , il est nécessaire d'éliminer ces genres d'hydrocarbures,

c'est là qu'intervient le traitement au furfural.

b)- Le traitement au furfural Ce raffinage s'opère par un procédé physique d'extraction sélective .

Le solvant utilisé est le furfural, aldéhyde cyclique qui dissout préférentiellement

les molécules possédant un ou plusieurs cycles benzéniques . L'huile brute et le

solvant traversent un tour d'extraction . En tête, on obtient un raffinat de nature

paraffinique entraînant du furfural ; l'extrait, contenant les composants

indésirables en solution dans le solvant, est soutiré du bas de la tour. L' opération

se fait sous la pression atmosphérique à des températures d'environ 100° C

(Base) et 125°C (Tête) .

Le raffinat est débarrassé du furfural entraîné par rectification à la

vapeur. L'extrait est d'abord fractionné: on en retire ainsi la plus grande partie du

solvant ; puis il est débarrassé du restant par injection de vapeur d'eau.

Figure N°3 : SCHÉMA DE TRAITEMENT AU FURFURAL

Le raffinat présente encore une température de congélation trop élevée; certains

sont même pâteux à la température ambiante, ce défaut étant dû à la présence de


paraffine constituée par des hydrocarbures solides à une température déjà élevée

d'où l'opération de déparaffinage.

c)- Le déparaffinage C'est encore un procédé physique qui permet d'extraire la paraffine par le solvant.

En effet, ce dernier dissout l'huile et, par refroidissement, précipité la paraffine . le

solvant utilisé est le mélange de méthyl- éthyl- cétone et de toluène . L'huile à traiter

et le solvant circulent dans des serpentins à enveloppe extérieure dans laquelle

passe un fluide frigorifique . Les tubes des serpentins sont munis d'arbres portant

des raclettes ; en tournant, elles décollent la paraffine qui se dépose sur les parois.

Ces appareils sont des congélateurs . A la sortie des congélateurs, la température du

mélange d'huile de paraffine solide est d'environ 25°C; il est filtré en continu des

batteries de grands filtres à tambours rotatifs . L'huile s'écoule à l'intérieure du

tambours maintenu en dépression, alors que la paraffine se dépose sur la toile qu'il

recouvre . Un arrosage de solvant froid lave le dépôt qui est ensuite détaché de la

toile par des raclettes. Le solvant est séparé par détente et rectification .

d)- L'hydrofinissageL'hydrofinissage est le traitement de finition ayant pour but d'éliminer les

impuretés ( produits sulfurés , oxygénés , azotés ) que les traitements


Figure N°4 : SCHÉMAS DE DÉPARAFFINAGE

7

antérieurs n'avaient pas arrêtées ou qui sont nées au cours des

opérations ultérieures . Ce procédé consiste à faire passer l'huile ,

accompagnée d'un courant d'hydrogène , à travers un lit de catalyseur . Le

catalyseur est à base de cobalt et de molybdène déposé sur alumine .

I-2-2- Les additifs [3, 6, 8, 12]

Les bases lubrifiantes ne possède pas , à elles seules , toutes

les propriétés requises pour assurer une bonne lubrification de tous les

équipements . La plupart des lubrifiants contiennent donc des additifs

dont les fonctions peuvent être résumées comme suit :

- Protection des surfaces métalliques ( contre la corrosion , le

grippage ,l'usure , l'encrassement par accumulation des dépôts , etc. ,…) ;

- extension du domaine d'application ( vers les hautes et basses

températures principalement ) ;

- Stabilisation physico - chimique de la préparation lubrifiante .

L'incorporation d'additifs dans l'huile de base est appelée dopage

dans le langage des pétrochimistes . En effet , les additifs ont été

conçus et dosés à des valeurs ne dépassant pas 20 % par rapport à

l'huile de base afin de permettre au film d'huile d'assurer ses fonctions

dans le cadre de la lubrification .Sur le plan pratique , le dopage ne

peut être valable que si les additifs sont solubles dans l'huile de base ,

ce qui est une condition nécessaire pour qu'il soit performant . A

toutes fonctions demandées à l'huile qu'ils soient performants au cours

de son utilisation correspondent des additifs spécifiques dont les volets

suivants feront l'objet de la définition .

a)- Les additifs des viscosité

Les additifs des viscosité sont des produits qui , ajoutés à

faible concentration ( de l'ordre de quelque pour cent ) à une huile ,


améliore ses propriétés rhéologiques , c'est - a - dire ses caractéristiques

d'écoulement , sans modifier défavorablement ses autres propriétés

essentielles , comme la stabilité thermique et chimique , ni gêner l'action

des autres additifs présents dans l'huile . Ces additifs assurent aussi la

stabilité de l'huile vis-à-vis des effets d'altération par les températures et la

pression qui règnent dans les moteurs .

En outre , ils empêchent le phénomène de cisaillement du film d'huile .

Nature des additifs :

- Polyméthacrylate

- Polyacrylate

- vinyl pyrollidone

- Polyisométhylène

- Métacrylate Ethylène propylène - styrène oléfine

b)- Additifs antioxydant

Les additifs antioxydant atténuent les phénomènes d'oxydation

importants ( formation de CO2 et H2O ) .

Réactifs :- Ditertiaire Butyle Para Crésol ( DBPC )

- Phénates- Dithiocarbonates

- Amines - Dithiophosphates

- Benzotriazol -Dérivée d'acide gallique

c)- Additifs - anti -usure

Ils assurent la continuité d'un film en vue de protection

permanente des pièces .

Réactifs : - Esters phosphoriques

- Tri ou di ( aryl - alkyl ) phosphates

- Tri ou di ( aryl - alkyl ) phosphonates

- Tri ou di ( aryl - alkyl ) phosphinates


- Ditriophosphonates métalliques .

d)- Additifs anti-corrosion

Ces additifs neutralisent les éléments acides et d'hydropéroxydes

apportés par les combustibles , tels que l'acide sulfurique qui sont

susceptibles d'occasionner des corrosions .

Réactifs : additifs de nature basique : phénates , alkyl phénol , sulfonates .

e)- Additifs de dispersion et de détergences

Ces additifs confèrent à l'huile un pouvoir de détergente qui permet

d'éviter l'agglomération et la coagulation éventuelle des impuretés pouvant

nuire à la circulation de l'huile . L'action de ces additifs consistent à

maintenir en suspension fine ces particules et ces produits insolubles

généralement à base de carbone provenant de la combustion .

Les réactifs appliquées comme additifs peuvent être les suivants :

- sulfonates , triophosphonate , phénate

- Succinimide bis Succinimide

- Produits de type base de Maninch

f)- Additifs anti-mousse

Les additifs anti-mousse évitent et empêchent l'émulsion à une présence en quantité importante d'eau dans l'huile .

Natures réactifs :

Les composés , à base de Silicone , sont parmi les additifs

anti-mousse le plus couramment employés à l'heure actuelle

.

Les silicones ont une structure chimique assez comparable à

celles des hydrocarbures . Les plus simples des structures de

silicones sont des polyméthylsyloxanes qui ont des groupes


méthyl-siloxane accolés ensemble pour former des chaînes

de différentes longueurs :

- diméthyl polysiloxane

I-3- LES CARACTERISTIQUES DES LUBRIFIANTS

Les lubrifiants possèdent deux caractéristiques : les

caractéristiques d'identification et les caractéristiques moteurs .

I-3-1- Les caractéristiques d'identification

Pour identifier la classe d'huile neuve les caractéristiques à

considérer sont les suivantes : la viscosité , le TBN ( Total

Basic Number ) , le point d'éclair .

a)- La viscosité ( cSt )

La viscosité d'un liquide est la propriété de ce liquide ,

résultant de la résistance qu'opposent ses molécules à une

force tendant à les déplacer par glissement dans son sein .

Sa détermination est faite suivant la norme NFT- 60 -100

Le résultat est exprimé par :

V = K. T

V : Viscosité [ cst ] ou [ mm/ S ]

K : coefficient de viscosimètre

T : temps d'écoulement

b)- Le total basic Number ( TBN )


Il représente la quantité d'acide ( exprimée en milligramme

de potasse )nécessaire pour neutraliser tout les constituants à

caractères basiques présent dans un gramme de matière à

analyser .

La mesure du TBN est réalisée suivant la norme ASTM D

974-58T

Le résultat est exprimé en mg de KOH par g .

c)- Le point d'éclair en vase ouvert

Le point d'éclair d'un liquide est la température minimale à laquelle il

faut porter le liquide pour que les vapeurs émises s'allument spontanément

, en présence d'une flamme , dans des conditions normalisées .

La méthode de détection de ce paramètre est conforme à la norme

NF T 60 - 118.

Le point d'éclair est exprimé en °C

I-3-2- Les caractéristiques moteurs

Ce sont les caractéristiques de l'huile dont l'examen de l'évolution des

valeurs permet de juger le comportement de l'huile . Il s'agit de la teneur en

eau , la dilution gazole et le niveau de détergence .

a)- La teneur en eau :

C'est le pourcentage en volume de l'eau se trouvant dans l'échantillon

(huile ) , dont la mesure est effectuée suivant la norme NFT 60 - 113 du Mai

1970 .


b)- La dilution gazole

La dilution gazole est la teneur en gazole dans l'huile .

L'analyse suit la norme NF T 60 - 100

Le résultat est exprimé en % .

c)- Les matières charbonneuses

C'est le pourcentage en matières charbonneuses contenues dans l'huile

usagée . Le dosage est fait par la méthode photométrique normalisée par

l'IFP .

d)- Le niveau de détergence

Le niveau de détergence est déterminé par l'essai à la tâche . Ce dernier

permet de contrôler le niveau de détergence résiduel de l'huile , son

encrassement , la présence d'eau et , éventuellement , pour un opérateur

exercé , son oxydation .

I-4- CLASSIFICATION DES HUILES [6, 8, 12]

Les classifications sont établies par des organismes

internationaux

( SAE , CCMC et API ) et renforcées par les exigences des constructeurs

.

I- 4-1- La classification SAE ( society of Automotive Engineers )


La classification SAE définit des huiles moteurs en fonction de

fourchettes de viscosité à une température donnée . Ces fourchettes de

viscosité sont traduites en grade à froid et à chaud .

Les principaux grade utilisés sont les grades hiver ( 5W -10W - 15W

-20W )et le grade été ( 20 - 30 - 40 - 50 ) . w est l'initial de winter , hiver

en anglais .On dira qu'une huile SAE 30 est monograde .

L'huile multigrade c'est l'association , dans une même huile , d'un

grade à froid et d'un grade à chaud ( exemple 15W30 ) .

I- 4-2- La classification CCMC ( comité des Constructions du Marché Commun )

La norme C C M C se caractérise :

- en essence :Par la lettre G suivie d'un chiffre qui détermine le niveau de

performance en fonction de l'évolution des moteurs .

- en diesel :

Par les lettres PD ( ou D mais pour les huiles diesel professionnel

uniquement suivies d'un chiffre qui détermine de niveau de

performance en fonction de l'évolution des moteurs .

G : gazoline PD : passenger Diesel D :diesel

NORMES DE PERFORMANCE EUROPÉENNE

CCMC

Comité des Constructeurs du Marché Commun

Tableau N° 1 : Normes de performance européennes

Moteur essence Moteur diesel


G4 ont remplacé G2 et G3 depuis

janvier 1990

G5 elles sont plus sévères dans tous les

domaines

PD 1 créés en 1994 pour moteurs diesel avec

ou sans turbo .

PD 2 En vigueur depuis 1989 . Huiles hautes

performances adaptées aux moteurs diesel

européens récents , avec ou sans turbo .

I- 4-3- La classification API ( American Petroleum Institute )

API classe les huiles en fonction de leurs performances en service à

partir d'essais effectués sur moteurs américains .

La norme API se caractérise :

- en essence

Par la lettre S* suivie d'une seconde lettre qui détermine le

niveau de performance en fonction de l'évolution des moteurs .

- en diesel

par la lettre C* suivie d'une seconde lettre qui détermine le niveau

de performance en fonction de l'évolution des moteurs .

*S : service

*C :Commercial

NORME DE PERFORMANCE AMERICAINE

API

American Petroleum institute

Tableau N° 2 : Norme de performance américaine


Essence DieselSA Huile minérale pure

SB Modèles postérieurs à 1930

SC Modèles de 1964 à 1967

SD Modèles de 1968 à 1971

SE Modèles de 1972 à 1979

SF Modèles de 1980 à 1988

SG Modèles à partir de 1989

CRCL 38 / SEQ IID , IIIE , VE , CAT

1H- 2

SH > SG + Essais sous assurance

qualité- 1983

CA Modèles postérieurs à 1940 - light duty

CB Modèles antérieurs à 1961 - Moderate duty

C C Modèles postérieurs à 1961-light duty

C D Modèles postérieurs à 1955 - Moderate

-duty

C D 1988 - hight performance moteurs modernes

à turbo .

CAT IG62 + CUMMINS NTC

400+MACK T6 , T7 + CRCL L38

CF.> CE, avec CAT IG - 2 remplacé par CAT

1K et NTC 400 plus sévère


Chapitre II. CARACTÉRISATION DES HUILES USAGÉES

II-1 Collecte des huiles usagées [7,11] Les ramasseurs sont des personnes physiques ou morales qui

exercent l'activité de regroupement , de collecte ou de transport de lots d'huiles

usagées issus de plus d'un détenteur . Une entreprise de ramassage peut à

tout moment postuler à l'agrément de ramassage dans une zone donnée .Les

ramasseurs agrées sont responsables de la collecte de toutes les huiles

usagées produites dans la zone donnée . Il doivent procéder dans un délai de

quinze jours à l'enlèvement de tout lot d'huiles usagées supérieur à 600 litres

qui leur est proposé . Un bon enlèvement doit être systématiquement remis au

détenteur et la prestation d'enlèvement est gratuite dans la mesure où les

huiles usagées ne sont pas mélangées à d'autre liquides .

La collecte peut s'effectuer de 2 manières :

- la collecte globale ,

- la collecte sélective .

II.1.1 Les détenteurs d'huiles usagées [7,11]

Les détenteurs d'huiles usagées sont des personnes physiques

ou morales qui accumulent dans leurs propres établissement des

huiles usagées en raison de leurs activités professionnelles .

Ils sont nombreux ; on peut le classer en 9 catégories :

- les garages , concessionnaires , stations de vidange , stations

services …,

- Les transports routières , fluviaux , aériens , ferroviaires … de

personnes et marchandises ,

- Les usines , ateliers , entreprises industrielles,

- Le milieu agricole y compris les garages spécialisés dans le

machinisme agricole,

- Les collectivités , leurs services techniques , les établissements

d'enseignement,


- Les entreprises autres qu'industrielles ( travaux publics , de

services)

- Les conteneurs à huiles usagées destinées aux particuliers

( déchèteries ….) ,

- Les services de l'armée et de la gendarmerie ,

- Les entreprises traitant des déchets renfermant de l'huile usagée

( cas de la démolition automobile , d'emballages souillés par des

huiles …)

II.1.2 La collecte globale :

C'est le ramassage des déchets qui sont présentés dans des

récipients prévus à cet effet .

La collecte doit être précédée d'un pré - collecte au cours de

laquelle il y a d'abord la sensibilisation des gens .Ils sont

encouragés à acheminer leurs déchets jusqu'au point de prise en

charge par le service public .

II.1.3 La collecte sélective

La collecte sélective peut s'effectuer :

- au porte à porte

- par dépôts volontaires en des lieux données .

II.2 Conditions des stockage

II.2.1 Pas de mélange

IL est primordial de ne pas mélanger les huiles usagées avec d'autres

liquides, vous risquez d'introduire les produits toxiques ou difficiles à éliminer .

ceci peut compromettre leur recyclage et la gratuité du service dont vous

bénéficie actuellement ( cas notamment des huiles moteurs usagées ) . Ces

liquides à proscrire sont notamment l'eau , les liquides de refroidissement , les

solvants et diluants , les carburants , les liquides de freins , l'acide de batteries ,

les huiles de friture , les huiles solubles , les produits contenant des PC , le

détergent , l'antigel , les produits de nettoyage


II.2.2 Bien stocker [5,7]

Les huiles usagées doivent être stockées " dans des conditions de

séparation satisfaisantes évitant notamment mélanges avec l'eau ou tout

d'autre déchet non huileux .

Pour éviter la pollution des sols , les huiles usagées sont stockées dans

des cuves :

- cuve enterrée à double paroi avec détecteur de fuite ,

- cuve aérienne sur bac de rétention réglementaire .

Il existe également des conteneurs dédiés pour les huiles usagées à

double paroi et qui ont de des capacités allant jusqu'à 2500 litres .

Dans tous les cas, les moyens de stockage doivent être protégés des

infiltrations de pluie s'ils sont à l'extérieur . Plus , ils doivent être facilement

accessibles aux utilisateurs et aux véhicules de ramassage .

II.3 Caractéristiques des huiles usagées

Les lubrifiants en service dans les installations industrielles et les

moteurs sont soumis à des phénomènes de dégradations et de contamination

qui évoluent dans le temps et les rendent inaptes à leur emploi .

Le tableau N° 3 présente quelques rappels sur les phénomènes de

dégradation et de contamination des lubrifiants en service .


Tableau N°3 : Les phénomènes de dégradations et de contamination des lubrifiants en service

Causes

Effets

DÉGRADATION

Oxydation du lubrifiant sous l'effet de la température et

de l'oxygène de l'air ( favorisée par la présence de

catalyseurs : particules de fer , de cuivre etc.…)

Indice d’acide

Phase

d’oxydation

Phase d’induction

Temps

Figure n°5 : Evolution de l’oxydation d’une huile en

Service

. Altération des caractéristiques

physiques du lubrifiants

. Formation de boues, vernis et de dépôts

susceptibles de bloquer le passage de

l'huile dans les canalisations de

distribution de l'huile .

. Risques de corrosion .


CONTAMINATION

Débris d'usure de la machine .

Particules solides ( atmosphérique ) .

Eau entrant dans le système etc.…

Usure

Usure

Rodage sévère

Usure normale

Temps

Figure n°6 : Evolution de l’usure d’un composant

. Les particules solides non miscibles aux

lubrifiants risques de provoquer de

l'usure(par abrasion)

. Les contaminants solubles (solvants

organique et hydrocarbures) et non

solubles tel que l'eau , altèrent les

propriétés physiques de l'huile .

Tableau N°3 : les phénomènes de dégradations et de contamination des lubrifiants en service


II.4 Les contaminations des huiles :

Les impuretés d'origine extérieure à l'huile ou au carburant sont :

- des impuretés et des poussières de l'atmosphère : elles

s'introduisent dans les moteurs en fonction par : l'admission ( cas de

filtre à air inefficace ou en leur absence ) , les reniflards , la jauge

d'huile , les joints de collecteur d'admission non étanches , l'huile et le

carburant (en cas de souillure avant usage par manque de précaution

en cours de manipulation ou de stockage );

- de l'eau : elle provient de condensation à l'intérieur des moteurs

( par suite de fonctionnement à température insuffisante ) , de la

respiration des carters , surtout dans les cas d'atmosphère chargée

d'humidité ( du fait des variations de pression en marche et des appels

d'air à l'arrêt ) , de fuite aux joints de culasse , aux joints de chemises

humide , de blocs cylindres ( ces fuites sont parfois très faibles et

difficiles à détecter ) . Les fuites de mélange eau et anti - gel sont

encore plus nocives que l'eau seule .

- Des abrasifs divers , ils comprennent :

. le sable de fonderie qui a pu rester dans les pièces depuis la coulée

. les produits de rodage des soupapes , utilisés sous forme de pâtes

ou de suspension solides ;

. Les poussières et copeaux métalliques provenant d'opérations

d'usinage ;

. Les produits utilisés pour le sablage des bougies ;

. Les particules employées pour les grenaillages , après démoulage des

pièces de fonderie .

- du carbone : il résulte du passage des produits de combustion du

carburant dans l'huile du carter ; cette pollution peut atteindre des

valeurs très importantes, surtout dans le cas de moteurs Diesel

fonctionnant , en surcharge , avec filtre à air encrassés ( réduction de

la qualité d'air nécessaire à la combustion ) , avec des injecteurs et

des propres d'injection déréglés ou usés , etc.

Le carbone ou suie est à l'origine des dépôts trouvés dans les moteurs .


- des sels de plomb : ils proviennent de la combustion des essences

éthylées ;

- des carburants et combustibles : ils s'introduisent dans l'huile par

l'effet de la dilution (défaut du circuit d'alimentation , mauvaise

combustion , fonctionnement du moteur à froid; etc. . ) ;

- des produits divers : peinture ou revêtements internes des moteurs ,

débris des chiffon de nettoyage , pâte à joint , produits chimiques de

nettoyage , etc. .

Un autre groupe de contaminants est représenté par les produits

d'usure des moteurs , c'est - à - dire :

- du fer , en provenance des pièces en fonte et en acier ;

- du cuivre , de l'étain et du plomb , résultant plus communément de

l'usure des coussinets et des paliers ;

- du chrome , dans le cas d'utilisation de segments et de portées

chromés , ou d'eau de refroidissement additionnée de bichromate de

soude ;

- de l'aluminium , dû à l'usure des pistons ;

- et d'autre métaux divers .

II.5 Compositions et concentration des contaminants des huiles

usagées[14, 16]

La composition et la concentration des produits de contamination dans les

huiles usagées varient sensiblement avec les types des moteurs ( à essence ou

diesel), le dessin des moteurs, les conditions d'utilisation, les règles d'entretien

préventif, la présence ou non de filtres à l'huile, à air et de carburants, la nature des

huiles et des carburants utilisés, la fréquence des vidanges .

Les huiles usagées moteurs analysées à la sortie des carters contiennent

un certain nombre de polluants :

- des suies, des résines,

- des métaux lourds,


- des acides organiques provenant de l'oxydation partielle de

l'huile,

- du chlore provenant de certains additifs de lubrification ,

- des composés aromatiques parmis lesquels des hydrocarbures

polycycliques aromatiques ( HAP )

- des phénols , des phtalates .

Les huiles industrielles noirs usagées sont elles aussi très dégradées et leur

contamination se rapproche de huile moteurs . Les huiles des trempe par

exemple se chargent pendant leur utilisation de goudrons et de résines .

Enfin , les huiles industrielles claires usagées sont peu contaminées .

En effet , l'eau et le particules sont en général responsables de l'usure du

lubrifiant .

D'après de nombreuses analyses effectuées au cours de la surveillance du

graissage de moteurs en service , les teneurs en carburants solides et

liquides d'huiles détergents usagées , de moteurs à essence et diesel du type

automobile , évoluent dans les limites indiquées dans le tableau N°4

Tableau N° 4 : Teneurs en contaminants solides et liquides d'huiles usagées

de moteurs à essence et diesel .

Moteurs diesel Moteurs à Essence

Carbone

1 à 5 0,5 à 0,2

Abrasifs 0,05 à 0 ,20 0,05 à 0,20

Composés de plomb Néant 0,05 à 0,20

Eau 0 ,2 à 0,5 0,2 à 0,5

Produits d'altération Traces à 0,5 Traces à 0,5

Carburant ou combustible De 1 à 5 De 1 à plus de 10


A l'exclusion du carburant et de l'eau , élément malheureusement peu "

filtrables", les autres polluants à retirer d'une huile usagée représentent 2 à

10% du poids de l'huile .En l'absence d'une filtration d'huile , une valeur assez

moyenne de pollution pour des huiles usagées de moteurs à essence est de 8

à 10g /l des produits divers dont la calcination donne 2 à 2,5g /l de cendres

constituées par des produits métalliques .

Les dimensions des contaminants solides dans les huiles sont

évidemment très variables ; la majorité a une grosseur de l'ordre de 5µ . Pour le

carbone ou suie , les dimensions évoluent dans des limites étroites , tant que

ces produits restent dispersés dans l'huile , soit de 0,1 à 2µ.

II-6 Les autres valorisations des huiles usagées

II-6.1. La valorisation énergétique- La recherche de possibilités d'utilisation des déchets en combustibles de

substitution connaît actuellement un très grand développement . C'est la raison

pour laquelle les huiles usagées peuvent être utiliser comme sources d'énergie ou

combustible . Par ailleurs , bien que son pouvoir calorifique puisse être estimé à

environ 90% du fuel lourd et fasse donc de l'huile usagée comme un combustible

intéressant . D'une manière générale le pouvoir inférieur d'une fuel lourd est estimé

à 10000 kcal / kg d'ou donc le pouvoir calorifique inférieur d'une huile usagée est

de l'ordre de 9000kcal / kg . Pour les huiles usagées : PCI = 9000kcal / kg

- Valorisation énergétique en cimenterie .

- Valorisation énergétique en centrale d'enrobage de bitume.

II-6.2. Revêtement des poteaux électriquesA Madagascar, la plupart des poteaux électriques sont encore en bois . Or l'huile

usagée peut être utiliser comme revêtement de poteaux électrique en bois car il

protège le bois contre les petits insectes nocifs ainsi que de l'eau surtout pour les

surtout pour les surfaces au contact de la terre.


DEUXIÈME PARTIEÉTUDE

EXPÉRIMENTALE


Chapitre I.Étude du comportement des huiles usagées

I.1. Support de l'étude

Nous avons choisi comme support de l'étude deux types d'huiles dont l'une est une

huile hydraulique Energol HLP - HM ISO 68 et l'autre est une huile moteur diesel

Energol DS 3 15 ( SAE 40 ) qui sont issues de la société COLAS .

I.2. Protocole d'analyse

I.2.1. Prélèvement

Les prélèvements ont été effectués dans deux moteurs différents respectivement

spécifique de leur échantillon , afin de recueillir un échantillon homogène de l'huile

usagée. Dans notre étude , les prélèvements ont été effectués tous les 125 heures

environ .

Il est à noter que la quantité de chaque échantillon prélevé est d'environ 1,5 l.

I.2.2. Analyse

Les analyses sont faits après le prélèvement . Elles sont faites par des

méthodes normalisées ( AFNOR ou ASTM )

I.2.3. Présentation des résultats d'analyse

Les résultats sont représentés par un grand tableau pour chaque huile


I.3. Paramètre retenu pour l'examen de l'évolution de l'huile en service

La qualité des huiles en service subit des dégradations d'une double nature :

- dégradations intrinsèques ou intra altération , dus aux modifications physico -

chimiques des constituants , aboutissants à une oxydation par vieillissement.

- extra altération aux pollutions par des déchets provenant de la combustion , des

poussières d'origine atmosphériques , de métaux d'usure , d'eau et de ce contexte

justifie le choix des paramètres à retenir pour l'évaluation du comportement de

l'huile en service , lesquels , permettent de détecter les effets des pollutions

suscitées , ces paramètres sont les suivants :

. Viscosité cinématique à 100°C

. Viscosité cinématique à 40°C

. Indice de viscosité

. Point d'éclair (coc)

. Réserve d'alcalinité (BN)

. Masse volumique à15°C

.Teneur en eau

I.4. Résultats des analyses

Les tableaux N° 5 et N° 6 font ressortir les résultats d'analyses obtenus

respectivement sur les huiles usagées moteurs diesel et hydraulique .

Tableau N° 5 : Évolution du comportement de l'huile moteur diesel Energol DS 3 154

(SAE 40)


Hui

le à

Vis

cosi

té c

iném

atiq

ue à

100

°C (m

m²/s

)

Vis

cosi

téci

ném

atiq

ue à

40°

C (m

m²/s

)

Indi

ce d

e vi

scos

ité

Poi

nt d

'écl

air (

coc)

(°c)

Rés

erve

d'a

lcal

inité

BN

(mg

KO

H/ g

)

Tene

ur e

n ga

zole

( %)

Tene

ur e

n ea

u(p

pm)

0 h 14,0 143 95 224 15 0 0125 h 10,81 86,63 110 198 11,07 0,6 152

Tableau N° 6 : Évolution du comportement de l'huile hydraulique Energol HLP – HM

ISO 68.

Huile à Viscosité

cinématique à

100°C (mm²/s)

Viscosité

cinématique

à 40°C

(mm²/s)

Indice de

viscosité

Point d'éclair

( coc) (°C)

Teneur en

eau (ppm)

0 h 8,8 68,5 101 220 0125 h 8,52 65,12 101 246 100

I.5. Interprétation relative à l'échantillon des huiles usagées

L'interprétation consiste à évaluer l'altération de l'huile suivant l'évolution de

chaque paramètre retenu.

I.5.1. Teneur en eau


Les analyses ont permis de détecter une faible teneur en eau pour les deux huiles

, certainement due à une condensation de la vapeur quand le moteur est au repos

.

I.5.2. Réserve d'alcalinitéPour les huiles moteurs diesel , il est normal que la réserve alcaline (BN ) diminue

du fait que les additifs de basicité présentés dans ces huiles sont consommés

par les éléments acides provenant de la transformation du soufre présent dans

le gazole. Toutefois , il faut , dans les conditions normales, que cette diminution

de BN ne conduit pas à un épuisement total des additifs avant le vidange .

I.5.3. Point d'éclairLa diminution du point d'éclair pour les huiles moteurs diesel est normale compte

tenu de la présence de gazole à faible taux dans les huiles en services . En

effet, cette valeur est située largement au dessus de celle requise par les normes

à savoir 170°C au minimum :

- 198°C après 125h de service.

- Huile neuve de référence 224°C

I.5.4. Dilution gazoleLa valeur du taux de dilution gazole estimée à 0,6 pour l'huile moteur diesel est

conforme au norme qui exige une vidange immédiate du moteur à partir de 5% ,

laisse présumer une absence de pollution de l'huile par le gazole soit par la

défection des pompes à combustible, soit par des fuites au niveau de l'injecteur .

I.5.5. Viscosité


Par suite des taux anormalement élevés des matières charbonneuses , les

viscosités présentent des valeurs telles qu'après 125h de services les huiles ne

gardent plus sa classe d'origine ( viscosité à100°C= 10,81[mm²/s] pour l'huile

moteur diesel et viscosité à 100°C = 8,52[ mm²/s] pour l'huile hydraulique ), alors

que les huiles d'origine ont des valeurs comme suit : viscosité à100°C =

14,0[mm²/s] pour l'huile moteurs diesel et viscosité à 100°C = 8,8[ mm²/s] pour

l'huile hydraulique .


Chapitre II.But et démarche des études expérimentales

Le but est de pouvoir valoriser les huiles usagées , en mettant en

œuvre des procédés simples et peu onéreux . Pour cela , après avoir identifié les

huiles usagées, on procède aux différents essais d'élaboration de nouveaux

produits recyclés . On retiendra les principaux étapes suivants :

- Prétraitement :Prétraitement thermique , centrifugation

- Mise en œuvre : décantation, distillation atmosphérique, raffinage à l'acide

sulfurique, neutralisation, traitement à la terre activée, distillation sous vide,

filtration .

Les déchets seront donc transformés en matières premières pour de nouveaux

produits recyclés .

II.1. Justification du choix des huiles usagées

On a choisi les huiles hydrauliques et les huiles pour moteurs diesel, car d'après les constatations faites beaucoup de sociétés œuvrant dans l'industrie et la construction utilisent ces genres d'huiles . En effet l'étude expérimentale a été basé sur la valorisation des huiles hydrauliques de haute qualité ( Energol HLP - HM) et les huiles à BN 15 pour moteurs diesel ( Energol DS 3 154 ) qui sont utilisées comme par exemple dans la société COLAS .

II.2. Prétraitement des déchets

Les déchets doivent subir plusieurs prétraitements car on a constaté que les

huiles moteurs contiennent de plus en plus d'additifs organo-métalliques qui

nécessitent une consommation en acide de plus en plus grande . Un certain

nombre de prétraitements ont été développé ; ils permettent de réduire

fortement cette consommation .


Le Prétraitement thermique Le Prétraitement thermique , effectué dans des conditions de temps de séjour et de température strictement déterminées, permet de dégrader les additifs et de faciliter l'élimination des métaux.

II.2.1. La centrifugation

La centrifugation, effectuée en tête de traitement à 50-60° entre la

décantation et la distillation atmosphérique , permet d'éliminer une part très

importante de la charge aqueuse , des sels dissouts, des dépôts charbonneux et

des sédiments insolubles .

Ces deux techniques permettent , tout en améliorant le rendement

global de la régénération; de diminuer les consommations d'acide sulfurique et de

terres activées ( de 15% à 8% pour l'acide et de 5% à 2% pour les terres ) et donc

diminuer la production de déchets dans les mêmes rapports .

II.3. Appareillage

II.3.1. Décanteura) Définition

La décantation est une opération unitaire, parmi les techniques de

séparation liquide - solide basées sur le phénomène de sédimentation, qui consiste

à séparer d'un liquide les particules en suspension en utilisant les forces

gravitaires . Les procédés mis en œuvre diffèrent selon que l'on recherche

seulement à augmenter la concentration des solides ( épaississage ) ou que l'on

vise à obtenir un liquide clair à partir d'une suspension diluée ( clarification ).

Le système constitué par une phase quelconque dispersée dans une phase

fluide s'appelle suspension ou pulpe si la phase dispersée est un solide,

émulsion si c'est un liquide dans un autre liquide . Le fluide dans lequel se

fait la dispersion est appelé la phase continue .


b) Principe de fonctionnement Le phénomène de sédimentation peut se manifester différemment selon la

concentration de la suspension , les caractéristiques propres des particules et les

interactions possibles de matières décantables :

- Les particules grenues , qui se sédimentent indépendamment les unes des

autres , avec une vitesse de chute constante ;

- Les particules plus ou moins floculées , qui résultent d'une agglomération

naturelle ou provoquée des matières colloïdale en suspension .

A faible teneur , ces particules dispersées décantent comme si elles étaient

seules , mais leur vitesse de chute augmentera au fur et à mesure que leurs

dimensions vont se développer , par suite de leurs rencontres avec des particules

plus fines : c'est la décantation diffuse , à l'origine d'une clarification graduelle de la

suspension. Pour des concentrations plus élevées , l'abondance des particules " floculeuses " crée une sédimentation

d'ensemble freinée , caractérisée par une interface nettement marquée entre la masse boueuse et le liquide surnageant : c'est la décantation freinée dite encore en piston. Enfin , le temps de séjour dans le bassin de sédimentation est un paramètre qu'il convient de prendre en considération impérativement.


Figure N° 7 : Schéma d'une ampoule à décanter


II.3.2. Filtrea) Définition

La filtration est une opération dont le but est de séparer une phase continue

( liquide ou gazeux ) des matières solides ou liquides ( phase dispersée) qui y

sont présentes en suspension .

b) Principe de fonctionnementLa filtration consiste dans le passage de la suspension à travers un milieu

filtrant adéquat capable de retenir par action physique , et plus rarement chimique ,

les particules solides . Le milieu filtrant est constitué par des particules solides , elles

- mêmes déposées sur un support qui peut être , selon le cas , des feuilles de papier

spécial , des tissus , des toiles métalliques , du sable , des gravières . Pour faciliter

l'opération et augmenter la vitesse de passage du liquide , qui dépend de la perte de

charge dans les canaux du milieu filtrant , on exerce une aspiration sur le filtre , ou

on augmente la pression sur le liquide à filtrer. La filtration continue ou discontinue

est utilisée lorsque l'on désire traiter des liquides ou des gaz . Il s'agit en général de

traiter les liquides ou des gaz ayant une très petite teneur en solide , en particulier

lorsque les particules de solides ont une faible vitesse de sédimentation.


Figure N° 8 : schéma de filtration des liquides sur support


II.3.3. Distillation a) Définition

La distillation est une des méthodes de séparation le plus importante dont dispose

le génie chimique . Cette opération permet la séparation de un ou plusieurs

constituants d'un mélange homogène liquide , en mettant à profit la différence de

volatilité des constituants .

b) Principe de fonctionnement La distillation est une opération double ; après chauffage jusqu'à l'ébullition , la

phase vapeur surmontant le liquide bouillant et en équilibre avec celle - ci n'a pas la

même composition . Par condensation de la phase vapeur , on obtient un liquide

nommé distillat ou extrait ( dit aussi produit de tête ) dont la composition diffère de

celle du mélange initial . La phase liquide non évaporée constitue le résidu ou le

raffinat ( appelée également produit de pied ou de froid ) .

A très peu d'exceptions , le distillat est enrichi en constituants légers de

température d'ébullition moins élevée , tandis que le résidu est formé par les

constituants lourds dont la température d'ébullition est plus élevée .



Figure N° 9 : Schéma d'une appareil de distillation


II.4. Description détaillée du procédé de régénération

II.4.1. DécantationUne décantation grossière des huiles après chauffage à 50 - 60°C dans les bacs

de réception permet d'éliminer une partie de la charge aqueuse sous forme de jus

coloré.

II.4.2. Distillation atmosphérique La distillation atmosphérique ( en fait sous légère dépression ) conduit à la

séparation de l'eau émulsionnée et de quelques fractions d'hydrocarbures légers

(essences).

II.4.3. Raffinage à l'acide sulfurique L'huile , ainsi débarrassée de sa phase aqueuse , est raffinée à l'acide

sulfurique à une température de l'ordre de 35°C . Les molécules d'hydrocarbures

contenues dans l'huile usagée ont en effet la propriété de résister à l'acide sulfurique

concentré , même à chaud , lorsqu'elles ne sont pas oxydées ; mais , dans le cas

contraire , elles sont attaquées et se combinent à l'acide pour donner des produits

pâteux de forte densité , appelés goudrons sulfuriques . Ce traitement conduit à leur

décantation en fond de cuve .

Ce raffinage nécessite actuellement un poids d'acide sulfurique égal à

environ 13 -14 % de la charge brute initiale . Il entraîne dans sa décantation un poids

de goudrons sulfuriques de l'ordre de 15% du poids de la charge brute de départ . A

partir de ce traitement , on élimine les sédiments insolubles , les débris de métaux ,

les oxydes métalliques , les composés solubles indésirables dans l'huile : produits

d'oxydation , additifs divers , produits aromatiques sulfonables , ect….

Il est à noter que ce traitement qui est habituellement fait en discontinu peut être

amélioré en étant remplacé par un traitement en continu qui permet une

diminution de la quantité d'acide sulfurique utilisé.


II.4.4. NeutralisationA la suite du traitement à l'acide sulfurique , l'huile raffinée contient encore de

l'acide sulfurique excédentaire , il est donc nécessaire de procéder à une

neutralisation à la soude ou au carbonate de chaux .

II.4.5. Traitement à la terre activéeLes impuretés encore présentes à la suite du traitement à l'acide sont éliminées

par adsorption sur terres activées . Ceci permet en particulier d'éclaircir la

coloration finale de l'huile régénérée . Ces terres sont en général du type

kaolinique ou montmorillonite . La quantité nécessaire est d'environ 4 à 5% du

poids de la charge brute .

II.4.6. Distillation sous videPour séparer les huiles en fonction des fourchettes de viscosités , il nécessaire de

procéder à une distillation sous vide ( ce qui permet de limiter notoirement la

température nécessaire et donc d'éviter le craquage des hydrocarbures ). Cette

distillation se fait par entraînement à la vapeur . Les différentes huiles sont

récupérées aux divers étages de la colonne de distillation . En tête de colonne , on

recueille après condensation dans un échangeur refroidisseur , un gazole brut qui

est réutilisé et des gaz incondensables qui sont incinérés .

II.4.7. FiltrationUne filtration permet de séparer les terres activées chargées des impuretés

adsorbées et de l'huile de base régénérée .

II.5. ÉTUDE PRATIQUE DES HUILES USAGÉES

II.5.1. Manipulation


Les études expérimentales ont été effectuées à l'échelle de laboratoire . Elles

comportent 7 étapes :

- Décantation

- Distillation atmosphérique

- Raffinage à l'acide sulfurique

- Neutralisation

- Traitement à la terre activée

- Distillation sous vide

- Filtration

a) Régénération de l'huile claire La proportion adoptée pour l'échantillon d'huile usagée est de volume

v= 500ml. Or la densité de cette huile est de l'ordre de 0,87 d'ou la masse de cette huile en question est donnée par le tableau ci - dessous .

Tableau N° 7 : Masse de l'échantillon d'huile usagée

Échantillon masse volume densitéEnergol HLP - HM

ISO 68

435 g 500 ml 0,87

Décantation

- On chauffe l'échantillon d'huile dans le rotavapor à environ 50 - 60°C pendant

1/2 h (30 minutes ).

- On introduit le produit préalablement chauffé dans une ampoule à décanter et

on attend la séparation de phase .

- Après la séparation des phases , on élimine la partie de la charge aqueuse

sous forme de jus coloré et on a le résultat suivant :

Tableau N°8 : Résultats de décantation

Masse de la charge brute initiale

Masse de l'huile restant Masse de la charge aqueuse

435g 382,80g 52,20g

Distillation atmosphérique


- Cette opération est réalisée dans un appareil de distillation . Il est constitué par

une ampoule de 2000ml , une colonne de distillation et un réfrigérant à contre -

courant .

- Après 1h de chauffage lente , le 1er goutte d'essence est apparu à 55°C et la

dernière goutte est à 95°C au bout de 1h 30' (90 mn) de chauffage.

- Après la distillation atmosphérique , on procède au pesage des produits

obtenues . Le résultat est donné dans le tableau suivant :

Tableau N° 9 : Résultat du pesage

Masse des fractions d'hydrocarbures légers ( essences)

Masse de l'eau émulsionné

19, 14g 363, 66g

Raffinage à l'acide sulfurique

- Ce raffinage nécessite un poids d'acide sulfurique concentré égal à

environ 13 -14% de la charge brute initiale . D'ou donc on a besoin

60,900g d'H2S04 concentré.

Tableau N° 10 : Volume du liquide H2S04 concentré

Liquide masse volume DensitéH2S04 60,90g 33,18ml 1,835

- Dans un ballon jaugé de 500ml , 363,66g de l'huile ont été mélangés avec 33,18ml

d'H2S04 à 96% . Le mélange obtenu a été agité a l'aide d'un agitateur .- Le ballon contenant le mélange a été ensuite plongé dans un rotavapor préalablement chauffé à une température de l'ordre de 35°C pendant 30 minutes puis le ballon a été retiré du rotavapor .

- Dans la solution , on a une attaque entre l'H2SO4 concentré et les débris des

métaux en suspension dans la solution ( Cu , Fe , Pb , Al , Cr , et d'autres métaux

divers ) conduisant à la formation des produits pâteux de forte densité , appelés

goudrons sulfuriques . Ces attaques sont traduites par les équations chimiques

suivantes :

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2

Cu + H2S04 CuSO4 + H2


Pb + H2SO4 Pb SO4 + H2

2Cr + 3H2SO4 Cr2 (SO4)3 + 3H2

2Al + 3H2SO4 2Al(SO4)3 + 3H2

Par contre , les molécules d'hydrocarbures contenues dans l'huile usagée ont en

effet la propriété de résister à l'acide sulfurique concentré , même à chaud ,

lorsqu'elles ne sont pas oxydées.

- On élimine les goudrons sulfuriques par simple décantation et on peut

récupérer l'huile raffiné .

Le résultat du raffinage à l'H2SO4 est donné dans le tableau suivant :

Tableau N°11: Résultat du raffinage à l ' H2SO4 concentré

Goudrons sulfurique Huile raffiné54, 549g 309,111g

neutralisation

- A la suite du traitement à l'acide sulfurique , l'huile raffiné contient encore de

l'acide sulfurique excédentaire , il est donc nécessaire de procéder à une

neutralisation à la soude ou carbonate de chaux . Pour voir exactement la quantité

de soude nécessaire à la neutralisation de la solution d'huile contenant l'excès

d'H2SO4 , on procède au dosage .

- Le dosage est effectué à l'aide d'une burette graduée de 50ml et un becher de

250ml . Pour cela , on met la solution de soude dans la burette graduée et la

solution d'huile acidifiée dans un becher.

- D'après la mesure sur un pH-mètre , on obtient un pH=5,6 pour cette solution

d'huile , cela veut dire que cette solution est acide

- Préparation de la solution de soude à 1N de volume v=250ml :

Calculons d'abord la masse de soude que l'on peut dissoudre dans 250ml d'eau

distillée pour avoir cette normalité.

C= n/v or n= m/M

D'ou m = C v M

AN: m=1x 25010-3x40=10g


Or la soude est 96% de pureté

96% 10g

100% x =? X= (10x100)/96=10,4166g

On doit verser 10,4166g de soude dans 250ml d'eau distillée pour avoir cette solution de soude à1N

1 er essai 2 eme essai

- La solution d'huile contenant l'excès d'H2SO4 a été neutralisée ( pH= 7)

Lorsqu'on a versé un volume VB= 8,8ml de la solution de soude dans cette solution .

Donc la quantité de soude nécessaire pour neutraliser 40ml d'une solution acidifiée

se calcule par la relation suivante :

mNaoH = C VB M

mNaoH = 1x 8,810-3 x40 = 0, 3520g

- D'après cette relation , on peut calculer la quantité de soude nécessaire pour

neutraliser 359,43ml de la solution d'huile contenant l'excès d'H2SO4

40ml 0,3520g

359,43ml x=?

x=(0,3520 x 359,43)/ 40 = 3,1630g


NB=1mol/l

VB=8.6ml

Solution de soude

pH-mètre

NA= ?VA=40ml

Solution de l’huile acidifié

NB=1mol/lVB=9ml

NA= ?VA=40ml

46

- Pour neutraliser 359,43ml de la solution d'huile acidifié , on a besoin 3,1630g de

soude.

Traitement à la terre activée

Les impuretés encore présentes à la suite du traitement à l'acide sont éliminés par

adsorption sur terre activée. Ceci permet en particulier d'éclaircir la coloration finale

de l'huile régénérée . La quantité nécessaire est d'environ 4 à 5% du poids de la

charge brute : soit 15,4556g.



La séparation par adsorption est une méthode de séparation qui consiste à fixer les molécules polaires ou ions à la surface d'un

solide adsorbant convenable comme la terre décolorante.


Figure N°10 : Aspect de la surface d’un adsorbant


Distillation sous vide

- Pour séparer les huiles et le gazole , il est nécessaire de procéder à une

distillation sous vide .

- On recueille après condensation dans un échangeur refroidisseur à température

254°C la 1ere goutte de gazole et la dernière goutte de gazole est apparu à 345°C.

- A partir de 350°C jusqu'à 381 °C , on recueille les huiles de base au bout de 1h

(60mn) de chauffage.

Filtration

- Une filtration permet de séparer les terres activées chargées des impuretés

adsorbées et d'obtenir de l'huile de base régénérée

- Le résultat de la filtration est donné dans le tableau suivant :

Tableau N° 12 : Résultat de la filtration

Gazole Huile de base 22, 256g 255, 9439 g

b) Rendement

Le rendement de la régénération est de l'ordre de 0,64 . A partir de 435 g d'huiles

usagées , on obtient environ :

- 255,9439g d'huile de base

- 22,2560 g de gazole brut

c) Régénération de l'huile noire

La proportion adoptée pour l'échantillon d'huile usagée est de volume v= 500ml .

La densité de cette huile est de l'ordre de 0,90 . La masse de cette huile est donné

par tableau ci - dessous

Tableau N° 13 : Masse de l'échantillon d'huile usagée

Échantillon Masse Volume DensitéEnergol DS 3 154

(SAE 40)

450 g 500ml 0,9


➭ Décantation

- On chauffe l'échantillon d'huile dans le rotavapor à environ 50-60°C pendant 1/2 h

(30 mn).

- On met le produit préalablement chauffé dans une ampoule à décanter et on

attend la division de phase .

- Après la division de ces phases , on élimine la partie de charge aqueuse sous

forme de jus coloré et on le résultat suivant :

Tableau N°14 : Résultat du décantation

Masse de la charge brute

initiale

Masse de l'huile restant Masse de charge aqueuse

450 g 396g 54g

➭ Distillation atmosphérique

- Après 50 minutes de chauffage , la 1ere goutte d'essence est apparue à 50°C et

la dernière goutte est à 90°C au bout de 1h 30minutes (90 mn) de chauffage .

- Après la distillation atmosphérique , on procède au pesage des produits

obtenus et dont le résultat est donné le tableau suivant :

Tableau N° 15 : Résultat du pesage

Masse des fractions d'hydrocarbures

légers (essences )

Masse de l'eau émulsionnée

19,80 g 376, 20g

➭ Raffinage à l'acide sulfurique

- Ce raffinage nécessite un poids d'acide sulfurique concentré égal à environ 13 -

14 % de la charge brute initiale . D'où on a besoin de 63g d'H2SO4 concentré

Tableau N° 16 : Volume du liquide H2SO4 concentré

Liquide Masse Volume Densité H2SO4 63 g 34, 33 ml 1, 835

- Dans un ballon jaugé de 500 ml , 376,2000g de l'huile ont été mélangés avec

34, 33ml d'H2SO4 à 96% . Le mélange obtenu a été agité à l'aide d'un agitateur .

- Le ballon contenant le mélange a été ensuite plongé dans un rotavapor

préalablement chauffé à une température de l'ordre de 35°C pendant 30 mn

puis le ballon a été retiré du rotavapor .


- Dans la solution, on a une attaque entre l'H2SO4 concentré et les débris des

métaux en suspension dans la solution ( cu, Fe, cr, Pb, Al et d'autres métaux

divers …….) conduisant à la formation des produits pâteux de forte densité,

appelés goudrons sulfuriques . Ces attaques sont traduites par les équations

chimiques suivantes :

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2

Cu + H2S04 CuSO4 + H2

Pb + H2SO4 Pb SO4 + H2

2Cr + 3H2SO4 Cr2 (SO4)3 + 3H2

2Al + 3H2SO4 2Al(SO4)3 + 3H2

Par contre, les molécules d'hydrocarbures contenues dans l'huile usagée

ont en effet la propriété de résister à l'acide sulfurique concentré, même à

chaud, lorsqu'elles ne sont pas oxydées.

- on élimine facilement les goudrons sulfuriques par simple décantation, et on

le résultat du raffinage à l'H2SO4 dans le tableau suivant :


Goudrons Sulfuriques Huile raffiné

75, 24g 300, 96g ( 342ml)

➭ Neutralisation

- A la suite du traitement à l'acide sulfurique, l'huile raffinée contient encore de

l'acide sulfurique excédentaire, il est donc nécessaire de procéder à une

neutralisation à la soude ou au carbonate de chaux . Pour cela on procède au

dosage .

- D'après la mesure sur un pH - mètre, on obtient une valeur de pH = 4,3 pour

cette échantillon d'huile la neutralisation. Ce qui veut dire que la solution est

acide .

- Pour la préparation de la solution de soude à 1N, on retiendra encore les

résultats trouvés précédemment


1 ère essai 2 ème essai

- La solution d'huile contenant l'excès d'H2SO4 a été neutralisé (pH=7) lorsqu'on a

versé un volume VB= 27ml de la solution de soude dans cette solution. Donc la

quantité de soude nécessaire pour neutraliser 40ml d'une solution d'huile acidifié

se calcul par la relation suivante :

mNaoH = C VB M

mNaoH =1 x 2710-3 x 40 = 1, 0800 g

- D'après cette relation , on peut calculer la quantité de soude nécessaire pour

neutraliser 342 ml de la solution d'huile contenant l'excès d'H2SO4 .

40ml 1, 0800 g

342 ml x= ?

x= (342 x 1, 0800) / 40 = 9, 234 g

- On a besoin 9, 2340 g de soude pour neutraliser 342 ml de la solution d'huile

contenant de l'H2SO4 excédentaire .

➭ Traitement à la terre activée

Les impuretés encore présentes à la suite du traitement à l'acide sont éliminées

par adsorption sur terre activées . Ceci permet en particulier d'éclaircir la coloration

finale de l'huile régénérée . La quantité nécessaire est d'environ 4 à 5% du poids

de la charge brute : soit 15, 0480 g


NB=1mol/lVB=28ml

NA= ?VA=40ml

NB=1mol/lVB=26ml

NA= ?VA=40ml

54

La séparation par adsorption est une méthode de séparation qui consiste à fixer les

molécules polaires ou ions à la surface d'un solide adsorbant convenable comme

la terre décolorante.

➭ Distillation sous vide

- Pour séparer les huiles de base et le gazole , il est nécessaire de procéder à une

distillation sous vide .

- On recueille après condensation dans un échangeur refroidisseur à température

235°C le 1ere goutte de gazole et la dernière goutte de gazole est apparue à 342°C

.

- A partir de 352°C jusqu'à 385°C , on recueille les huiles de base au bout de 1h de

chauffage.

➭ Filtration

Une filtration permet de séparer les terres activées chargées des impuretés

adsorbées et d'obtenir de l'huile de base régénérée .

Le résultat de la filtration est donné dans le tableau suivant :

Tableau n°18 : Résultat de la filtration

Gazole Huile de base 27, 0864 g 243, 7776 g

d) Rendement

Le rendement de la régénération est de l'ordre de 0,6 . A partir de 450 g d'huiles

usagées , on obtient environ :

- 243,7776g d'huile de base

- 27,0864 g de gazole brut

e) Conclusion et commentaire

On a constaté que le rendement de l'huile claire est de 0,64 tandis que pour l'huile

noire le rendement est de l'ordre 0,6.

Cette différence est due au faite que les huiles claires sont réputées peu chargées

en impuretés et en éléments polluants tandis que les huiles noires sont fortement

dégradées.

II.6. dentification des huiles régénérées et du gazole produits par la

détermination des propriétés physico - chimiques


Les analyses sont fait après le recyclage . Elles sont faites par des méthodes

normalisés ( AFNOR ou ASTM) . Les résultats sont représentés par un grand tableau

pour chaque produit obtenu.

II.6.1. Résultats des analyses Les tableaux N° 19 et N° 20 font ressortir les résultats d 'analyses obtenues

respectivement sur les huiles régénérées et du gazole à partir des huiles usagées

claires.

Tableau N° 19 : Comportement de l'huile de base régénérée à partir de l'huile

usagée claire.

Viscosité

cinématique à

40°C

Viscosité

cinématique à

100°C

Point d'éclair Indice de

viscosité

Masse

volumique à

15°C (Kg/l) 20,39 4,11 192 101 0,86

Tableau N° 20 : Comportement du gazole obtenu à partir de l'huile usagée claire

SPÉCIFICATION Valeurs Acidité totale mg KOH / g 0,5 Cendres % 0, 001 Densité à 15°C (Kg/l) 0,810 - 0,890 Eau %vol 0,05 Point d'éclair °C 55°C

Les tableaux N° 21 et N° 22 font ressortir les résultats d'analyses obtenues

respectivement sur les huiles régénérés et du gazole à partir des huiles usagées

noires.


Tableau N° 21 : Comportement de l'huile de base régénérée à partir de l'huile

usagée noire .

Viscosité

cinématique à

40°C

Viscosité

cinématique à

100°C

Point d '

éclair (°C)

Indice de

viscosité

Masse

volumique à

15°C 20,57 4, 39 200 125 0, 860

Tableau N° 22 : Comportement du gazole obtenu à partir de l'huile usagée noire

SPÉCIFICATION Valeurs Acidité totale mg KOH / g 0,5 Cendre % 0,001 Densité à 15°C ( Kg /l ) 0,810 - 0,890 Eau % vol 0,05 Point d'éclair ( °C) 55°C

II.6.2. Interprétation et conclusion

D'après ces résultats d'analyses , on peut dire que les caractéristiques de ces deux

huiles de base régénérées correspondent chacune aux caractéristiques des huiles

de base neuve 100 neutral. Par ailleurs ,les caractéristiques du gazole régénérée

correspondent aux caractéristiques du gazole obtenues par raffinage du brut .

On peut conclure que , la régénération des huiles usagées , on devrait dire le

réraffinage des huiles usagées , permet d'obtenir des huiles de base présentant

des qualités et des caractéristiques similaires à celles des huiles de base neuves .

Elle nécessite d'ailleurs des moyens industriels importants.

Au cours de ce réraffinage , sont notamment éliminés :

- Les additifs , qui avaient été ajoutés initialement à l'huile de base pour en faire

une huile finie ;

- Les impuretés dont l'huile s'était peu à peu chargée au cours de son utilisation

( résidus de combustion , particules métalliques , eau , essence , gazole , ect …… )

Pour un même type d'huile, selon les spécialistes, les analyses de laboratoire ne

permettent pas distinguer l'huile de base obtenu par régénération, de l'huile de

base obtenue par raffinage du brut.


I- MESURE DE L’INDICE DE VISCOSITE

NORME FRANÇAISE

HOMOLOGUE

PRODUITS PÉTROLIERS MESURE

DE LA VISCOSITÉ CINEMATIQUE N F

T 60 - 100

Objet :

La présente norme a pour objet de décrire une méthode permettant de

mesurer d'une manière précise la viscosité cinématique des " liquides newtoniens "

tels qu'ils sont définis ci - après.

La mesure de viscosité cinématique peut se faire à toute température à

laquelle le liquide est newtonien. Dans un large domaine, la valeur de cette grandeur

caractéristique du liquide étudié dépend uniquement de la température du liquide et

de la pression moyenne sous laquelle la mesure a été effectuée.

DEFINITION

La viscosité d'un liquide est la propriété de ce liquide, résultant de la

résistance qu'à opposent ses molécules à une force tendant à les déplacer par

glissement dans son sein.

UNITE DE VISCOSITE

La viscosité s'exprime dans un système cohérent d'unités. Dans le système S I, ces unités sont :

Le poiseuille ( PI ) unité de viscosité " dynamique "C'est la viscosité dynamique d'un fluide dans lequel le mouvement rectiligne

uniforme, dans sons plan, d'une surface plane, solide, indéfinie, donne lieu, par

mètre carré de la surface en contact avec le fluide en écoulement relatif devenu


CHAPITRE III- METHODES D’ANALYSES

58

permanent, à une force retardatrice de 1newton, lorsque le gradient de vitesse de

fluide, à la surface du solide et par mètre d'écartement normal à la dite est de 1

mètre par seconde

Le mètre carré par seconde (m2/s), unité de viscosité

"cinématique"

C'est la viscosité cinématique d'un fluide dont la viscosité dynamique est 1

poiseuille et la masse volumique 1kilogramme par mètre cube .

1Po = 10-Pi 1St = 10-4m2/s 1cSt = 1mm2/s

APPAREILLAGE

Deux types de viscosimètres sont prévus dans cette norme:

- le viscosimètre Ubbelohde à niveau à niveau suspendu pour les

liquides transparents et

- le viscosimètre Cannon- Fenske à écoulement inversé pour les

liquides opaques. Pour la mesure les appareils comme le bain

thermostatique , le chronomètre et thermomètre sont nécessaire

MODE OPERATOIRE

Préparation de l'échantillon

l'échantillon est agité vigoureusement et filtre dans un récipient en verre

propre et sec , à travers un tamis de 75ùm d'ouverture de maille ou de tout autre filtre

convenable, éliminer éventuellement l'eau au moyen d'un déshydratant approprié.


Cas du viscosité de cannon – Fenske

Le viscosité étant tenu à l'envers, immerger le tube A dans l'échantillon

.Appliquer la succion au tube L et aspire le liquide dans le réservoir A jusqu'à ligne C.

Retourner le viscosimètre et essuyer le tube A. Lorsque le ménisque s'est déplacé

dans D et que le réservoir E est approximativement à moitié plein, interrompre

l'écoulement du liquide en plaçant sur A un tube de caoutchouc que l'on ferme au

moyen d'une pince installer le viscosimètre sur un support et l'introduire dans le bain

à température constante . Attendre environ 15mn pour que le viscosimètre atteigne

l'équilibre de température à 37,8°C et 15mn pour qu'il atteigne l'équilibre à 98,9°C .

Lorsque la température d'essai est atteigne, ouvrir la pince le temps

d'écoulement pour le réservoir G comme prescrit au mode opératoire de la norme.

Mesurer également le temps d'écoulement pour le réservoir J. Cela permet de

vérifier la valeur obtenue en G sans avoir à recharger le viscosimètre

II- DILUTION

II-1. PRINCIPE

Entraînement de gas-oil par la vapeur d'éthylène-glycol et mesure du

volume de gas-oil ainsi entraîné.

II-2. APPAREILLAGE ET REACTIFS NECESSAIRES

- 1 Ballon à distillation de 500cc

- 1 Réfrigérant droit de loebig de 30cc de longueur utile

- 1 Fiole de 100cc dont le col gradué au 1/10 de cm3 de 0 à 10cm3

- Bille de verre de 5mm de diamètre (pierre à ponce)

- 1 chauffe ballon électrique et son régulateur

- Ethylène-glycol

II-3. MODE OPERATOIRE

Introduire dans le ballon à distiller parfaitement propre et sec


- 120cm3 d'éthylène-glycol (acheté en bonbonne )

- 50cm3 de bille de verre ( mesuré dans le verre gradué)

- 50cm3 d'huile à examiner ( prendre cm3 verser suivant l'axe du

col de ballon maintenu verticalement compter 10 gouttes et

arrêter,le reste est égal à 5cm3 en trop).

- Agiter le tout pour bien mélanger

- Boucher le ballon (bouchon de liège)

- Mettre en place le ballon sur son support

- Réunir le ballon au réfrigérant

- Mettre en place le ballon de chauffe électrique

- Ouvrir le robinet d'eau de réfrigérant

- Chauffer lentement au début

- Augmenter le chauffage (attention aux soubresauts)

- Le glucol distillé est recueilli dans la fiole à col gradué.

- Arrêter la distillation quand couche de gas-oil qui surnage est

toute entière dans la partie graduée du col

III- DOSAGE PHOTOMÉTRIQUE DES MATIÈRES CHARBONNEUSES

III-1. Principe :

L'institut Français du Pétrole a mis au point une méthode rapide de dosage

photométrique des matières charbonneuses sur le principe suivant :

La densité optique d'une cuve en verre de 5mm d'épaisseur contenant une

solution benzénique d'huile usagée à 5 pour 1000 est pratiquement égale à la

concentration en matière charbonneuses contenues dans l'huile considérée

III-2. Matériel :

Photomètre I.F.P (Fournisseurs :compteurs et mécanique)

III-3. Mode d'emploi :


a) plonger jusqu'au trait repère l'agitateur fourni dans le coffres dans l'huile usagée

b) Introduire deux gouttes d'huile dans le flacon . Ces gouttes doivent se détacher

toute seule de l'agitateur ,sans le secours . Il est recommandé de laisser

échapper la première goutte et de n'utiliser que les deux suivantes.

c) Compléter jusqu'au trait gravé sur le flacon n° 1 avec du benzène pur à l'aide de

la pipette

d) Agiter de manière à obtenir une solution homogène

e) Introduire une partie de la solution dans une des cuves à faces parallèles

jusqu'à 5mm du haut environ

f) Placer la cuve à faces parallèles dans l 'emplacement réservé sur le photomètre

g) Utiliser le disque du photomètre (en commençant par les filtre les plus

foncés)de manière à obtenir un éclairement identique dans les deux fenêtres

vertes l'une des fenêtre étant bien connue du celle du filtre du photomètre , et la

seconde celle de la cuve

IV- T N B CASTROL CALORIMETRIQUE (Méthode A 12. )

IV-1. Principe : L'échantillon est dissous dans un mélange chloro-enzene-acide acétique

puis titré par CL 04 H en milieu acétique .

IV-2. Réactifs : - acide acétique glacial

- anhydride acétique

- chlorobenzene

- phtalate acide de K

- clo 4H(0,1N) en milieu acétique

IV-3. Mode opératoire : faire en double

Peser dans un becher de 250cc une quantité de l'échantillon

suivant tableau ci- contre :

TBN Poids Échantillon (gr) la sensibilité de pesée en g0,05 à 1,0 20+- 20 0,10

1 à 5,0 5,0+- 0,5 0,02


5 à 20,0 1,0+- 0,1 0,005

( pour une huile usagée prendre poids d'échantillon faible environ 1gr )

- Ajouter 50cc de C6 H5 cl ou pois si nécessaire pour bien dissoudre

(chlorobenzène R P )

- Ajouter 20cc de CH3 CO2 H(acide acétique RP )

- Titrer jusqu'au virage ( mauve magenta ) avec agitateur , avec le mélange a

, avec ORACET BLEU titrer jusqu'au virage ( rouge )

- Essai à blanc ( 20cc CH3 CO2 H 50cc C6 H5 CL )

Calcul : ( E - F ) X NX56,1 = TBN en mg KOH/g W

W = Poids en gramme de l'échantillon

N = Normalité de CLO 4 H

E = Nbre de cc CLO 4 H ( mélange a ) essai

F = " " " " " " " " " blanc

56,1 = masse atomique de KOH

C6H5CL = chlorobenzène

CH3CO2H = acide acétique

Bleu BZL ( bleu oracet B )

NB : Ne lave les matériels qu'à l'eau distillé

L'agitateur est indispensable pendant le titrage pour les usagées noirs .

V- MESURE DE LA TENEUR EN EAU

- L'appareil doit être nettoyé et séché parfaitement ( en particulier la colonne du

réfrigérant )

- Placer environ 30ml de bille de verre dans le ballon

- Mesurer 100ml d'huile ou de fuel et les verser dans le ballon de 500ml . Rincer

avec du xylène de façon à ce que la quantité totale de ce solvant soit de

100ml .

- Homogénéiser parfaitement la solution


- Chauffer de façon à obtenir une ébullition régulière

- Distiller jusqu'à ce que la quantité d'eau recueillie reste constante .

- En fin d'opération, décrocher les gouttelettes d'eau restant dans la colonne à

l'aide de la tige d'acier et d'un et de xylène

- Lire exactement le volume d'eau obtenue après décantation

Eau / volume = volume en ml d'eau décantée .

Cette détermination doit être faite le plus rapidement possible après

réception de l'échantillon .

Avant la prise d'essai éviter de chauffer le bidon et agiter vigoureusement à

la main pendant 5' .

VI- CALCUL DE L’INDICE DE VISCOSITE

NORME FRANÇAISE

HOMOLOGUÉE

PRODUITS PÉTROLIERS

MÉTHODE DE CALCUL

DE L'INDICE DE

VISCOSITÉ

NF

T 6O - 136

Décembre 1970

VI-1. AVANT – PROPOS

L'indice de viscosité est un nombre conventionnel qui a pour but d'indiquer

l'effet du changement de température sur la viscosité d'une huile.

Primitivement cet indice , appelé VI était calculé par la méthode décrite dans la

norme NF T 60 - 137 . L'usage ayant fait apparaître certaines anomalies pour le

calcul des indices supérieurs à 100 , il fut décidé pour ces derniers un nouvel indice

appelé VIE(indice de viscosité élevé) qu'une nouvelle méthode de calcul, exposée

dans la norme NF T 60 - 138 , permet de déterminer.

Pendant une période transitoire les deux méthodes ont été utilisées pour déterminer

les indices supérieurs à 100 et il suffisait d'indiquer s'il s'agissait d'un VI ou d'un VIE

pour les différencier.

A dater du 1er janvier 1970 il fut décidé de ne plus employer que le VIE , pour

les indices supérieurs à 100 et de limiter aux indices inférieurs à 100 le domaine

d'application de la méthode de calcul du VI décrit dans la norme NF T 60 -137.


Les deux méthodes ont été rassemblées dans un même document qui fait l'objet de

la présente norme.

VI-2. OBJET ET DOMAINE D'APPLICATION

La présente norme a pour objet de décrire deux méthodes :

VI-2.1. La méthode A concerne les produits pétroliers et les huiles lubrifiantes dont

l'indice de viscosité calculé suivant cette méthode, est inférieur ou égal à

100. Cet indice est internationalement représenté par le sigle VI;

VI-2.2. La méthode B concerne les produits pétroliers dont l'indice de viscosité est

supérieur à 100 . Cet internationalement appelé "indice de viscosité élevé",

est représenté par le sigle VIE.

NOTA :

Les tables et équations figurant dans les méthodes A et B décrites ci-

après permettent de calculer l'indice de viscosité des produits pétroliers à partir de

leur viscosité cinématique déterminée suivant la norme NF T 60 - 100 , à

37,8°C(100°F)et à 98,9°C(210°F).

Les tables permettent le calcul de l'indice de viscosité lorsque la viscosité à

98,9°C est comprise entre 2,0 et 75 mm2/s (cSt)

Les équations ne sont utilisées que lorsque la viscosité des produits

pétroliers à 98,9°C est supérieure à 75 mm2/s (cSt)

VI-3. DÉFINITION

L'indice de viscosité VI ou VIE est un nombre conventionnel caractérisant la

variation de viscosité d'une huile en fonction de sa température: plus ce nombre est

élevé moins la viscosité varie .

MÉTHODE AINDICE DE VISCOSITÉ INFÉRIEUR A 100

NOTATIONS - FORMULES ET TABLES NOTATIONS

Soient :

Y= viscosité cinématique à 98,9°C exprimée en millimètres carrés par

seconde(cSt) de l'huile dont l'indice de viscosité est à calculer.


U= viscosité cinématique à 37,8°C exprimée en millimètres carrés par

seconde (cSt) de l'huile dont l'indice de viscosité est à calculer.

L= viscosité cinématique à 37,8°C exprimée en millimètres carrés par

seconde d'une huile d'indice de viscosité 0 ayant à 98,9°C la même viscosité (Y) que

l'huile dont l'indice de viscosité est à calculer.

H= viscosité cinématique à 37,8°C exprimée en millimètres carrés par

seconde (cSt) d'une huile d'indice de viscosité 100 ayant à 98,9°C la même viscosité

(Y) que l'huile dont l'indice de viscosité est à calculer.

D= L - H

FORMULES ET TABLES

L 'indice de viscosité VI est donné par l'expression :

VI= ( L - U ) /D x 100 (1)

Si Y est compris entre 2,00 et 75,0 mm2/s (cSt) , les valeurs de L et D sont indiquées

en fonction de Y dans la table I ou obtenues par interpolation linéaire des données

de cette table.

Si Y est supérieur à 75,0 mm2/s(cSt) les valeurs de L et D sont données en fonction

de Y par les expressions:

L=1,015 Y2 + 12,154 Y - 155,61 (2)

D=0,8236 Y2 - 0,5015 Y - 53,03 (3)

CALCUL ET EXPRESSIONS DES RÉSULTATS

• CALCUL- Déterminer la viscosité cinématique U à 37,8°C de l'huile à examiner.

Déterminer la viscosité cinématique Y à 98,9°C de l'huile à examiner.

- Si la viscosité Y est comprise entre 2,00 et 75,0 mm2/s (cSt) relever dans la

table I les valeurs de L et D correspondantes.

Si la valeur de la viscosité Y ne figure pas dans la table, obtenir par

interpolation linéaire, les valeurs L et D correspondante.


- Si la viscosité Y est supérieure à 75,0mm2/ (cSt) , obtenir L et D à partir des

expressions (2) et (3).

- La valeur de l'indice de viscosité est obtenue en remplaçant U, L et D par

leurs valeurs dans l'expression (I)

• EXPRESSION DES RÉSULTATSLe résultat du calcul de l'indice de viscosité est arrondi à l'unité la plus

proche ( à l'unité paire s'il se termine par 0,5).

Exemple :

Valeurs mesurées :Viscosité à 37,8°C= 82,50 mm2/s (cSt)

Viscosité à 98,9°C= 9,100 mm2/s (cSt)

Valeurs tirées de la table I : L= 138,18

D=60,44

Par report dans l'expression (I) indice de viscosité =(138,18 - 82,50)/ 60,44 x 100=

92,12

Résultat final

Indice de viscosité =92

MÉTHODE B

INDICE DE VISCOSITÉ (VIE) SUPÉRIEUR OU ÉGAL A 100 NOTATIONS - FORMULES ET TABLES

NOTATIONS Soient:

U= viscosité cinématique à 37,8°C exprimée en millimètres carrés par seconde (cSt)

de l'huile dont l'indice de viscosité élevé est à calculer

Y= viscosité cinématique à 98,9°C exprimée en millimètres carrés par seconde (cSt)

de l'huile dont l'indice de viscosité élevé est à calculer

H= Viscosité cinématique à 37,8°C exprimée en millimètres carrés par seconde (cSt)

d'une huile d'indice de viscosité (VI) 100 ayant 98,9°C la même viscosité Y que l'huile

dont l'indice de viscosité élevé est à calculer.


FORMULES ET TABLES L'indice de viscosité élevé est donné par l'expression :

VIE=((antilog N)(*) -1)/ 0,0075 +100 (1) Les logarithmes ayant pour base 10

Avec N= (log H - log U)/log Y (2)

Si Y est compris entre 2,00 et 75,0 mm2/s (cSt) leurs valeurs de H exprimées en

millimètres carrés par seconde (cSt) sont indiquées en fonction de Y dans la table I

ou obtenues par interpolation linéaire des données de cette table.

Si Y est supérieur à 75,0 mm2/s (cSt) les valeurs de H en fonction de Y sont

données par l'expression :

H= 0,19163 Y2 + 12,6564 Y - 102,58 (3)

CALCUL ET EXPRESSION DES RÉSULTATS

• CALCULa) déterminer les viscosités cinématiques U à 37,8°C et Y à 98.9°C de l'huile à

examiner.

b) relever dans la table I la valeur de H correspondant à la viscosité Y à 98,9°C de

l'huile. Si la valeur de Y ne figure pas dans la table , obtenir H par interpolation

linéaire .

c) pour les valeurs de Y supérieures à 75 ,0 mm2/s (cSt) . obtenir H à partir de

l'expression (3).

d) Calculer N en remplaçant U, Y et H par leurs valeurs dans l'expression (2).

e) La valeur de l'indice de viscosité élevé est obtenue en remplaçant N par sa valeur

l'expression (I)

f) On peut obtenir , en utilisant l'abaque joint , une évaluation rapide de l'indice de

viscosité élevé.

Le mode d'utilisation de cet abaque est le suivant :

- porter sur les échelles de part et d'autre du graphique la viscosité Y à

98,9°C en millimètres carrés par seconde (cSt) .Relier ces deux points par

une droite

- porter sur l'échelle de gauche la viscosité U à 37,8°C. Tracer une

horizontale par ce point

- l'indice de viscosité est indiqué par l'abscisse du point d'intersection des

deux droites


• EXPRESSION DES RÉSULTATS

Le résultat du calcul est arrondi à l'unité la plus proche (à l'unité paire s'il se termine

par 0,5).

Exemple :

Valeurs mesurées : Viscosité à 37,8°C =24,71 mm2/ (cSt)

Viscosité à 98,9°C=5,15 mm2/s (cSt)

Valeur tirée de la table I:

H= 31,69

Par report dans l'expression (2)

N= ( log 31,69 - log 24,71)/log 5,15 = 0,15180

(*) L 'antilogarithme d'un nombre N est le nombre dont logarithme est N c'est -a- dire

10N .

VII- DETERMINATION DE LA TENEUR EN CENDRES DES PRODUITS PETROLIERS

NORME FRANÇAISE

HOMOLOGUÉE

COMBUSTIBLES LIQUIDES

DÉTERMINATION DE LA TENEUR

EN CENDRES DES PRODUITS

PÉTROLIERS

NF

M 07 - 037

MAI 1970

VII-1. OBJET

La présente norme a pour objet de décrire trois méthodes de détermination

de la teneur en cendres des produits pétroliers.

MÉTHODE I (*) - La méthode I s'applique aux produits pétroliers dans

lesquels les cendres sont considérées comme dues à des impuretés.

MÉTHODE II (**) - La méthode II s'applique aux huiles lubrifiantes

contenant des additifs et aux concentrats de ces additifs.

MÉTHODE III (***) - La méthode II s'applique aux graisses.


Remarque :

1) Les méthodes I et II peuvent être utilisées pour l'examen des produits usagés.

Dans ce cas, la fidélité de la méthode employée ne peut pas être indiquée, car

elle dépend essentiellement de la nature et de l'origine des produits examinés .

2) La méthode I peut être appliquée dans le cas des graisses industrielles après

accord entre l'utilisateur et le fournisseur .

VII-2. MÉTHODE I

VII-2.1. DOMAINE D'APPLICATION

Cette méthode est applicable à la détermination de la teneur en cendres des

pétroles bruts, distillats, lubrifiants, résidus, paraffines et autres produits pétroliers

dans lesquels toute matière donnant des cendres est considérée comme une

impureté.

Elle ne s'applique qu'aux produits pétroliers qui ne contiennent d'additif formant

des cendres ; en particulier, elle ne s'applique pas aux huiles lubrifiantes contenant

des additifs.

NOTE : Dans certains produits pétroliers, particulièrement les distillats, les

constituants métalliques présents sous forme de dérivés organo-métalliques ne sont

pas quantitativement retenus dans les cendres obtenues selon le mode opératoire

décrit dans cette méthode ; il en de même pour le chlorure de sodium qui peut

présent dans les résidus.

VII-2.2. DÉFINITION

Teneur en cendres d'un produit pétrolier : Pourcentage en masse de résidu

résultant de la calcination du produit dans les conditions de l'essai.

VII-2.3. PRINCIPE

La prise d'essai, contenue dans une capsule, est enflammée et brûlée

lentement jusqu'à ce qu'il ne reste plus qu'un résidu charbonneux. Ce résidu est

calciné dans un four à 775°C jusqu'à combustion complète du carbone et pesé.


VII-2.4. APPAREILLAGE Capsule ou creuset de forme basse en porcelaine, en silice ou en platine (*) de

50 à 150 ml de capacité.

Four pouvant être maintenu à 775°C +_ 25°C. De préférence, ce four sera muni

d'ouvertures à l'avant et à l'arrière de manière à assurer un renouvellement lent et

constant de l'air à l'intérieur de l'appareil.

Récipient de refroidissement non garni de produit non déshydratant.

VII-2.5. MODE OPÉRATOIRE

- Chauffer la capsule à 750°C +_ 50°C pendant 10mn au moins la laisser

refroidir à température ambiante dans le récipient de refroidissement et la peser

0,1mg près .

- Prélever une prise d'essai inférieur ou égal à100g mais suffisante pour

donner 5 à 20mg de cendres .

- Peser la prise d'essai dans la capsule 0,1 g près .

Chauffer la capsule et son contenu au moyen de brûleur à gaz jusqu'à ce

que les vapeurs puissent être enflammées. Puis maintenir un chauffage tel que la

combustion (**) se poursuivre à une vitesse uniforme et modérée jusqu'à obtention

résidu charbonneux.

La présence éventuelle d'eau dans la prise d'essai se manifeste au début du

chauffage par un moussage ou un crépitement plus ou moins important pour éviter

les pertes par projection ajouter dans le creuset froid, contenant le produit pesé, 1 à

2ml d'alcool isopropylique puis faire la combustion. Si l'on obtient pas de résultat

satisfaisant, ajouter, en agitant, environ 10ml de mélange en volumes égaux de

toluène et d'alcool isopropylique puis mélanger. Introduire dans le mélange plusieurs

bandes de papier filtre sans cendre et les enflammer : lorsque le papier commence à

brûler, la plus grande partie de l'eau a été retirée .

Chauffer le résidu dans un four à 775°C +_ 25°C jusqu'à la disparition de

toute matière charbonneuse . Ramener la capsule à la température ambiante dans le

récipient de refroidissement et la peser à 0.1mg près .

Remettre la capsule dans le four à 775°C +_ 25°C pendant 20 à 30 mn .

Refroidir à température ambiante dans le récipient de refroidissement et peser à


nouveau. Répéter cette opération jusqu'à ce que deux pesées consécutives ne

diffèrent pas de plus de 1mg .

VII-2.6. CALCUL ET EXPRESSION DES RÉSULTATS

La teneur en cendres TA exprimée en pourcentage, se calcule au moyen de

l'expression :

TA = (m/M) x 100

M= masse de la prise d'essai en grammes ; m =masse de cendres sulfatées en

grammes.

- Si m est supérieure à 5mg, indiquer la teneur en cendres avec deux chiffres

significatifs .

- Si m est inférieure à 5 mg, pour une prise d'essai de 100g une teneur en

cendres inférieure à 0,005

VII-2.7. FIDÉLITÉ

L'écart entre deux résultats ne doit pas être supérieure aux valeurs indiquées

dans le tableau ci- dessous.

POUR DES TENEURS EN CENDRES COMPRISES ENTRE 0, 005 ET 0 ,20

% EN MASSE

REPETABILITE PEPRODUCTIBILITE0,22 ( X + 0,01) 0,25 (X - 0,01)

X= moyenne des deux résultat .

VII-2.8. PROCÈS - VERBAL D'ESSAI

Le procès - verbal d'essai doit faire référence à la présente norme et indiquer,

outre les résultats d'essai obtenus, la masse de la prise d'essai, la référence à la

méthode utilisée (Méthode I). Les détails opératoires non prévus dans la norme et

les incidents susceptibles d'avoir agir sur les résultats.


VII-3 . MÉTHODE II

VII-3.1. DOMAINE D'APPLICATION

Cette méthode est applicable à la détermination de la teneur en cendres

sulfatées des huiles lubrifiantes chargées en additifs ou de concentrats d'additifs.

Les éléments les plus couramment rencontrés dans les additifs sont : Ba - Ca

- Mg - K - Na - Li - Sn - Zn - Pb - P - CI - S - Se.

Les cendres sulfatées peuvent donner une indication sur la teneur en organosels

préalablement identifiés. Les éléments :

Ba - Ca - Mg - K - Na, se trouvent dans cendres sous forme de sulfates.

Zn- se trouve dans les cendres sous forme d'oxyde et de

sulfate

Sn - Li – Pb sont partiellement volatils dans les conditions de l'essai

CI - S - n'interfèrent pas sur les résultats

P- pour une concentration supérieure à 0,1% d'appréciables

Quantités de P sont retenues dans les cendres.

VII-3.2. DÉFINITION

Cendres sulfatées d'un produit pétrolier : Résidu obtenu dans les conditions

de l'essai, par carbonisation du produit, traitement à l'acide sulfurique du résidu de

carbonisation et calcination à 775°C jusqu'à masse constante.

VII-3.3. PRINCIPE

La prise d'essai, contenue dans une capsule, est enflammée et brûlée

lentement jusqu'à ce qu'il ne reste plus qu'un résidu charbonneux. Après

refroidissement, le résidu charbonneux est traité par l'acide sulfurique et chauffé au

voisinage de 550°C jusqu'à oxydation pratiquement complète du carbone. Les

cendres sont ensuite refroidies, traitées à nouveau par l'acide sulfurique. Chauffées à

775°C et pesées.


VII-3.4. APPAREILLAGE

Voir méthode I .

En outre, le four devra pouvoir être utilisé dans tout l'intervalle 200°C - 800°C

VII-3.5. RÉACTIFS

Tous les réactifs doivent être de qualité" pur pour analyse "

- Toluène .

- Acide sulfurique (rô= 1,84 g/ml )

- Alcool isopropylique

- Huile minérale sur raffinée ayant une teneur en cendres sulfatées

inférieure à 0,005 (vaseline codex ).

- Acide sulfurique .

VII-3.6. MODE OPÉRATOIRE

Chauffer la capsule à 750°C +_ 50°C pendant dix minutes au moins. La

laisser refroidir à la température ambiante dans le récipient de refroidissement et la

peser à 0,1 mg près .

Introduire dans la capsule une prise d'essai conforme aux indications du tableaux ci

- dessous :

TABLEAU I

PRISE D'ESSAI

TENEUR ESTIMÉE

EN CENDRES SULFATÉES

MASSE DE LA PRISE

D'ESSAI en grammes

PRECISION DE LA PESÉE

En grammes

Moins de 0,025%

0,025 % à 0,1 %

0,1 % à 0 ,5 %

0, 5% à 2 %

2 % et plus

100

20

10

5

1

0,1

0,1

0,05

0,02

0,005


Pour des produits ayant des teneurs en cendres sulfatées de 2% et plus ,

utiliser 1g d'échantillon additionné de 9g d'huile minérale sur raffinée (4).

Chauffer la capsule et son contenu au moyen d'un brûleur à gaz jusqu'à ce

que les vapeurs puissent être enflammées , puis maintenir un chauffage tel que la

combustion (*) se poursuivre à une vitesse uniforme et modérée jusqu'à obtention

d'un résidu charbonneux.

La présence éventuelle d'eau dans la prise d'essai se manifeste au début

du chauffage par un moussage ou un crépitement plus ou moins important .Pour

éviter les pertes par projection , ajouter dans le creuset froid , contenant le produit

pesé, 1à 2 ml d'alcool isopropylique (3) puis faire la combustion . Si l'on obtient pas

de résultat satisfaisant, ajouter , en agitant , environ 10ml de mélange en volumes

égaux de toluène et d'alcool isopropylique (3) puis mélanger . Introduire dans le

mélange plusieurs bandes de papier filtre sans cendre et les enflammer ; lorsque le

papier commence à brûler , la plus grande partie de l'eau a été retirée.

Laisser refroidir la capsule et son contenu . A l'aide d'une pipette , mouiller

entièrement le résidu avec la plus petite quantité possible d'acide sulfurique (2).

Chauffer très prudemment , en évitant toute projection , jusqu'à disparition

des vapeurs blanches .

Placer la capsule dans le four à 300°C ou moins , monter graduellement la

température à 550°C +_25°C et maintenir à cette température jusqu'à combustion

complète du carbone.

Laisser refroidir la capsule et son contenu , puis ,avec deux ou trois gouttes

d'eau distillée et cinq à dix gouttes d'acide sulfurique (5) mouiller entièrement les

cendres y compris tout dépôt qui se trouverait sur les parois de la capsule .

Chauffer très prudemment en évitant toute projection jusqu'à disparition des

vapeurs blanches .

Porter à nouveau la capsule au four à 300°C ou moins , monter

graduellement la température à 775°C +_ 25°C et maintenir à cette température

pendant 25 à 30 mn .

Laisser refroidir dans le récipient de refroidissement et peser à 0,1 mg près.

Remettre la capsule dans le four à 775°C +_ 25 °C pendant 20 à 30 mn .

Refroidir dans le récipient de refroidissement et peser à nouveau . Répéter cette

opération jusqu' à ce que deux pesées successives ne diffèrent pas de plus de 1mg .


Normalement, deux périodes de chauffage suffisent, cependant, en

présence de zinc, quatre ou cinq périodes de chauffage peuvent être nécessaires.

VII-3.7. CALCUL ET EXPRESSION DES RÉSULTATS

La teneur en cendres sulfatées Ta exprimée en pourcentage se calcule

au moyen de l'expression :

Ta =( m/M) X100

M = masse de la prise d'essai en grammes ; m = masse de cendres sulfatées

en grammes.

Si m est supérieure à 5mg indiquer la teneur en cendres sulfatées avec deux

chiffres significatifs .

Si m est inférieure à 5mg pour une prise d'essai de 100g , indiquer une teneur

en cendres sulfatées inférieure à 0,005% .

VII-3.8. FIDÉLITÉ

L'écart entre deux résultats ne doit pas être supérieur aux valeurs indiquées

ci dessous :

Cendres sulfatées

( en pour-cent )

REPETABILITE REPRODUCTIBILITÉ

0,1 à 1

Supérieure à 1

0,04 en valeur absolue

4 % de la moyenne

0,06 en valeur absolue

10 % de la moyenne

VII-3.9. PROCES - VERBAL D'ESSAI

Le procès-verbal d'essai doit faire référence à la présente norme et

indiquer, outre les résultats obtenu, la masse de la prise d'essai, la référence à la

méthode utilisée (méthode II). Les détails opératoires non prévus dans la norme et

les incidents susceptibles d'avoir agir sur les résultats.


VIII- POINT D’ECLAIR EN VASE CLOS AU MOYEN DE L’APPAREIL ABEL

NORME FRANÇAISE

HOMOLOGUÉE

PRODUITS NOIRS

POINT D'ÉCLAIR EN VASE

CLOS AU MOYEN DE

L'APPAREIL ABEL (*)

N F

T 66 - 009

Mars 1969

VIII-1. OBJET

La présente norme décrit une méthode de détermination du point d'éclair

en vase clos. Elle utilise l'appareil ABEL modifié.

VIII-2. DÉFINITION

Le point d'éclair est la température minimale à laquelle il faut le porter

pour que les vapeurs s'enflamment en présence d'une flamme, dans des

conditions normalisées.

VIII-3. PRINCIPE

La prise d'essai contenue dans le vase de l'appareil, est chauffée à l'abri

des courants d'air, lentement à une vitesse uniforme, sous agitation. On dirige la

flamme d'une veilleuse sur les vapeurs à des intervalles réguliers et on prend

comme point d'éclair, la plus basse température à laquelle l'application de cette

flamme provoque l'inflammation des vapeurs au dessus du produit.

VIII-4. APPAREILLAGE

Appareil ABEL

Il est composé des pièces suivantes

- Vase

Le vase est un récipient cylindrique en laiton ou en bronze, ouvert


A la partie supérieure , et pourvu à l'extérieur d'une collerette circulaire

plate à angle droit . A l'intérieur est soudée à l'argent ou brasée, une jauge

formée par une tige métallique coudée vers le haut et se terminant en pointe

FIGURE I

- Couvercle

Le couvercle du vase doit assurer une bonne fermeture il est muni

d'une couronne rabattue vers le bas et affleurant la collerette. Cette couronne

peut faire partie intégrante du couvercle ou bien être soudée à l'argent ou

brasée sur les couvercles sont montés un longuement pour le thermomètre,

des pivots destinées à supporter une veilleuse, une paire de guides dans

lesquels se met une glissière, une perle blanche et un fourreau destiné à

recevoir un dispositif d'agitation.

- Thermomètre intérieur du vase

- Bain de chauffage

- Collier des thermomètres


- Thermomètre du bain d'eau

- Métronome

VIII-5. ÉCHANTILLON ET PRISE D'ESSAI - PRÉCAUTION PARTICULIÈRES

VIII-5.1. Mode opératoire- si le produit est trop visqueux pour être versé dans le vase à la

température de laboratoire, le chauffé avec précaution dans son récipient

clos, placé dans un bain d'eau et de tel sorte que la température de

l'échantillon soit au maximum à 10°C au dessous du point d'éclair présumé.

- Emplir complètement le bain du chauffage et l'espace annulaire entre les

vase et le bain sec de l'eau ou avec un mélange d'eau et de glycérine si le

point d'éclair à déterminer est voisin de ou supérieur à 100°C . Le vase

propre et sec étant en position, amener les bains à une température au plus

égale à celle de l'échantillon préchauffé, comme il est indiqué en a.

- Emplir le vase jusqu'au niveau indiqué par la pointe de la jauge avec une prise

d'essai prélevée sur l'échantillon traité dans les conditions indiquées en a-mettre

le couvercle en place et le munir de son thermomètre .

- Mettre l'agitateur en régler sa vitesse à 70 -80 tr /mn . Si au début du chauffage

cette vitesse cette vitesse ne peut être atteinte avec les produits très visqueux,

l'atteindre progressivement au fur et à mesure de la montée en température.

- Allumer la veilleuse , ajuster la flamme au diamètre de la perle . Régler le

chauffage du bain d'eau pour que la température du bitume dans le vase s'élève

de 0,4°C à 0,7°C par minute .

NOTA I : Pour maintenir cette vitesse de chauffage, il est recommandé que

la température du bain soit tenue approximativement à 4°C au - dessus de

celle du produit en cours d'essai.

- Chaque fois que la température s'élève d'un degré . présenter la flamme de la

veilleuse aux vapeurs sans arrêter l'agitateur . Faire la première application au

moins 10°C au - dessous du point d'éclair présumé en opérant de la manière

suivante :

- Ouvrir lentement la glissière du couvercle et la maintenir ouverte pendant la

durée de 3 battements successifs du métronome , puis la fermer durant le 4e

battement


- Continuer l'application de la flamme de la veilleuse de la même façon jusqu' à

ce qu'une inflammation distincte se produise dans le vase, mais ne pas

confondre cette flamme avec un halo bleuâtre qui, quelquefois, entoure la

flamme d'essai. Noter la première température, indiquée par le thermomètre

du vase, à laquelle l'inflammation survient et la pression barométrique à 1

mbar près.

NOTA 2 : Si après une détermination, il apparaît qu'une quelconque des

conditions : traitement thermique préalable des échantillons, vitesse

d'accroissement de la température, ect. N'a pas été remplie, l'essai en entier

devra être recommencé.

VIII-5.2. EXPRESSION DES RÉSULTATS

Corriger le point d'éclair observé des erreurs lues au thermomètre .

La correction résultant d'une pression atmosphérique différente de 1013 bar

(760 mm de mercure) s'effectue comme suit :

Ajouter à la température lue , 1°C par tranche de 33 mbar au - dessous de

1013 mbar et retrancher 1°C par tranche de 33 mbar au - dessus de 1013 mbar.

Noter la température ainsi corrigé comme étant le point d'éclair en vase clos

selon la méthode NF T 66 – 009.

VIII-6. FIDÉLITÉ

L'écart admissible entre deux résultats ne doit pas être supérieur aux valeurs

suivantes.

Répétabilité Reproductibilité 2°C 4°C


TROISIEME PARTIE : ÉTUDE

ÉCONOMIQUE-SOCIALE et

ENVIRONNEMENTALE


I- ÉTUDE ÉCONOMIQUE

I.1. Coût des matières premières

- D'après les données économiques fournies par la société ICTA , le litre de l'H2SO4

concentré coûte 20 000Fmg.

1000ml 20 000Fmg

33, 18 ml ?

Pour le raffinage de l'huile claire , il nous faut de l'H2SO4 concentré à un prix qui s'élève

à 663Fmg

1000ml 20 000Fmg

34, 18ml ?

Pour le raffinage de l'huile noire , il nous faut de l'H2SO4 concentré à un prix qui s'élève

à 683Fmg.

- Toujours d'après la société ICTA , le kilo de la soude pure coûte 10 000Fmg

1000g 10 000Fmg

3, 1630 g ?

Pour la neutralisation de l'huile claire , il nous faut de la soude pur à un prix qui s'élève

à 31Fmg.

1000g 10 000Fmg

9, 2340g ?

Pour la neutralisation de l'huile noire , il nous faut de la soude pur à un prix qui s'élève à

92Fmg.


D'après les données économiques fournies par la société TIKO ( TOP II ) , le kilo de la

terre décolorante coûte 4000Fmg

1000g 4000Fmg

15, 4556 g ?

La décoloration de l'huile claire nécessite 15, 4546g de terre décolorante à un coût de

61Fmg

1000g 4000Fmg

15, 0480g ?

La décoloration de l'huile noire nécessite 15, 0480 g de terre décolorante à un coût de

60Fmg.

- D'après les données économiques fournies par la station service , le litre d'une huile

usagée est à 1000fmg /l

870 g 1000Fmg

435g ?

Pour 453g d'huile usagée claire , le coût s'élèverait à 500Fmg

900g 1000Fmg

450g ?

Pour 450g d'huile usagée noire , le coût s'élèverait à 500Fmg

I.2. Coût de l'énergie utilisée

La dépense en électricité est constituée par le moteur pour le chauffage aucours de 2

distillations . Le coût de l'énergie utilisée pendant le recyclage nécessite:

- Une puissance P1 du moteur pour le chauffage pour une durée de travail de 30 mn

(1/2 heure).

P1 = 1,3 x 1/2

P1 = 0,65kWh


- Une puissance P2 pour la distillation atmosphérique pour une durée de travail de 90

mn (3/2 heure)

P2 = 1,5 X 3/2

P2 = 2, 25 kWh

- Une chauffage de puissance P3 pour une durée de travail de 30 mn ( 1/2heure)

P3 = 1,3 x 1/2

P3 = 0, 65 kWh

- Une puissance P4 pour la distillation sous vide pour une durée de travail de 60 mn ( 1

heure)

P4 = 1,5 x 1

P4 = 1,5 kWh

La puissance totale utilisée pendant le recyclage est donc :

P = 5, 05 kWh

Or 1kwh coûte 460 Fmg

Pour 5, 05 kWh , le coût s'élèverait 2323 Fmg .

I.3. Consommation en eau de refroidissement

- Pendant la distillation atmosphérique , la condensation des vapeurs dans le

réfrigérant nécessite une circulation d'eau froide pendant 90 mn ( 3/2heure)

Fixons le débit d'eau à Db = 2l / mn

D'ou la quantité d'eau nécessaire est :

Ve = Db x temps = 2 x 90 = 180 l

- Pendant la distillation sous vide , la condensation des vapeurs dans la réfrigérant

nécessite une circulation d'eau froide pendant 60mn ( 1 h )

Fixons le débit d'eau à Db = 2l / mn

Ve' = Db x temps = 2 x 60 = 120l

Le volume d'eau totale utilisé pendant le recyclage est donc :

V1 = 300l = 0, 300 m3

Or si on utilise l'eau du jirama , le prix de 1m3 est de 1640 Fmg

D'ou le prix de l'eau de refroidissement est de 492Fmg


I.4. Durée d'un traitement :

Au total la durée d'un recyclage ( les 7 étapes) est de 2 jours .

I.5. Résumé du coûts d'exploitation

Si on regroupe les coûts d'exploitation d'un traitement , on obtient le résultat suivant :

- Pour la régénération d'huile claire :

.Consommation en électricité 2323 Fmg

. Consommation en eau de refroidissement 492 Fmg

. Prix de la matière première 1255 Fmg

------------------

TOTAL 4070 Fmg


- Pour la régénération d'huile noire

. Consommation en électricité 2323 Fmg

. Consommation en eau de refroidissement 492 Fmg

. Prix de la matière première 1335 Fmg

------------------

TOTAL 4150 Fmg

I.6. Prix de revient

Matière première Produits finis . 255, 9430 g d'huile de

coût =4070Fmg base régénérée soit 59%

435 g d'huile usagée claire

. 22,2560g de gazole brut

soit 5%

Pour 255,9430g d'huile de base et 22, 2560 g de gazole brut produits , on a :

4070 Fmg 64%

P1 59%

P1 = 3752 Fmg

4070 Fmg = P2 + 3752 Fmg

P2 = 318 Fmg

Donc le prix de revient d'un kilo de huile de base régénérée à partir de huile usagée

claire est :

P1' = 1465 Fmg /Kg

Et celle du gazole le prix de revient d'1l est :

P2' = 12145 Fmg/l

° 243,7776g d'huile de base

régénérée soit 54%


450g d'huile usagée noire

coût=4150 Fmg 27,0864g de gazole brut soit 6%

Pour 243,7776g d'huile de base et 27,0864 de gazole brut produits on a :

4150 Fmg 60%

P3 54%

P3 = 3735 Fmg

4150 Fmg = P4 + 3735 Fmg

d'où P4 = 415 Fmg

Donc le prix de revient d'un kilo de huile de base régénérée à partir de huile usagée

noire est : P3' = 15321 Fmg/ Kg

Et celle du gazole le prix de revient d'1l est P4' = 13023Fmg/l

I.7. Comparaison des prix

D'après les données économiques fournies par la société MOCO, le coût

d'1 tonne de huile de base neuve est à 535 $ TTC

Si nous estimons à 10.000Fmg le dollar, on a :

Pr : Prix de revient pour 1t

Pk : Prix de revient d'un kilo

Pr = 5350.000 Fmg / tonne

Pk = 5350 Fmg / Kg

Or le prix de revient d'un kilo de huile de base régénérée est à 14659 Fmg

pour l'huile claire et 15321 Fmg pour l'huile noire

I.8. Conclusion

C'est la consommation en électricité très élevée qui fait croître le

coût d'exploitation . Donc pour abaisser les prix de revient des huiles de bases

régénérées, il faut remplacer l'électricité par d'autre sources d'énergie et récupérer

l'eau de refroidissement pendant les distillations pour servir aux étapes suivants .


II. CONSIDÉRATION RELATIVES A L'ENVIRONNEMENT

Par définition, l'environnement est l'ensemble des éléments qui

conditionnent et déterminent l'activité humaine . Ce sont notamment :

- l'entourage biologique : c'est - à - dire l'homme ;

- l'entourage physique :c'est - à - dire ,l'équilibre biologique , les ressources naturelles

, le climat et le sol ;

- l'entourage socio - culturel , c' est - à - dire le patrimoine matériel ou culturel

engendré par la nature ou crée par l'homme ;

- l'organisation social ;

- l'interaction de ces différents éléments; c'est aussi l'ensemble des éléments naturels

et artificiels où se déroule la vie humaine .

II.1. Le problème de l'environnement

a.] Le rejet dans la nature

Il est indéniable que de nombreuses industries et automobilistes rejettent dans la nature

d ' importantes quantités d'huiles usagées . Il est bien connu que de nombreuses

automobilistes procèdent eux - mêmes à la vidange de leur voiture , se débarrassant

souvent des huiles usagées dans la nature , les rivières ou les caniveaux. Un sondage

effectué auprès de l'ONE a montré que des milliers d'automobiles faisaient leur vidange

eux - mêmes. Tous ces rejets représentent probablement des dizaines de millions de

tonnes chaque année . Ils engendrent une pollution importante dangereuse pour la

santé .

L'huile rejetée dans le milieu naturel nuit sérieusement à l'oxygénation du sol et des

eaux et présente un caractère toxique pour la faune et la flore. Il est à noter que l'huile

déversée dans un réseau d'assainissement d'eaux usées provoque des perturbations

graves au niveau de la station d'épuration ( forte réduction de l'oxygénation des boues

activées en cas d'épuration biologique, mauvaise sédimentation des boues dans les


décanteurs, importantes difficultés de déshydratation mécanique des boues

résiduaires ) .

Par ailleurs, le rejet sauvage de ces huiles constitue une atteinte esthétique des plans

d'eau et une gêne pour la pratique des un lac peuvent recouvrir une surface de 5 .

000m² . Un film d'huile très mince, de l'ordre du micron, est très suffisant pour faire

mourir tous les organisme vivants .

b.] Le brûlage

Sauf s'il est effectué dans des installations industrielles avec dispositif antipollution

agrée , le brûlage , trop souvent effectué avec des simples appareils de chauffage ,

entraîne le rejet dans l'air de quantités importantes de substances nocives;

notamment le plomb . Dans 5 litres d'huile de vidange, soit la quantité d'huile

contenue dans le carter d'un voiture de 11 CV , il peut y avoir 20grammes de plomb,

c'est-à-dire autant que dans une cartouche de chasse . Or , le plomb est un métal

basique qui peut provoquer le saturnisme entraînant des coliques , une ennemie, une

paralysie des doigts , néphrites .

En outre , la teneur en composés aromatiques peut entraîner , pour des

températures de combustion trop faibles, la formation d'hydrocarbures, polycycliques

aromatiques ( HAP ) dont le pouvoir cancérigène a été démontré . De plus, présence

de chlore peut entraîner la formation de gaz chlorhydrique acide qui sera dégagé en

totalité dans l'atmosphère s'il n'y a pas de neutralisation des fumées. En effet, le chlore

est susceptible de former avec les composés aromatiques une multitude de composés

parmi lesquels des PCB et des dioxines (surtout en présence de phénols ). Enfin, la

décomposition des phtalates à trop basse température conduit à la formation

d'anhydride phtalique et d'HA (éléments toxiques et mutagènes).

II.2. La solution au problème de l'environnement :

Il est essentiel de supprimer cette pollution de d'environnement d'autant

plus que la solution est simple et , par surcroît, engendre des économies : il faut

récupérer les huiles usagées afin qu'on les puisse régénérées . La régénération des

huiles usagées , on devrait dire le reraffinage des huiles usagées , permet d'obtenir

des huiles de base présentant des qualités et des caractéristiques similaires à celles


des huiles de base neuves . Elle nécessite d'ailleurs des moyens industriels

importants . Et , les dizaines de milliers de tonnes actuellement rejetées dans la

nature ou " sauvagement brûlées " représenteront , quand elle seront récupérées, une

économie supplémentaire importante en énergie . Enfin, l'homme constitue le centre

de gravité de toute politique environnementale donc il ne faut pas le négliger . Il est à

souligner qu'aucun programme d'actions ne peut être efficace et avoir une chance de

réussir sans l'adhésion, le consentement, la participation totale et effective de la

population concernée . Sensibiliser une population sur la pollution consiste à lui faire

acquérir une connaissance véritable de l'environnement qui implique la prise de

conscience de la signification esthétique de la nature et du fait qu'elle nous permet

de vivre . Et le changement d'attitudes et de comportements sera fonction des

actions continues d'information, d'éducation et de communication vers la population

cible. Donc, il est nécessaire que des actions tendant à créer de bonnes habitudes

peuvent être entreprises tels que , la récupération des huiles usagées dans des cuves

ou des conteneurs spécialisées chez les détenteurs et que d'un bon enlève ment

doit être systématiquement remis aux détenteurs par le ramasseur .

III. INTÉRÊTS SOCIAUX

L ' huile usagée est parmi le déchet rejeté en grande masse dans notre pays . Donc la

valorisation de ces déchets peut créer de nouveaux emplois : d'une part , pour la

collecte des déchets, d'autre part , pour les traitements et les transformations et

également pour la vente des produits finis .

L'installation d'une usine de production des huiles régénérées réduirait alors le taux de

chômage , ce chômage touchant la majorité des jeunes .


CONCLUSION GÉNÉRALE

Mis à part leur aspect inesthétique , les huiles usagées présentent un sérieux

problème pour l'environnement par leur biodégradabilité à long terme . Leur valorisation

s'avère donc être urgent surtout avec le grand essor de l'utilisation des véhicules en ce

moment , à Madagascar . Les huiles usagées présentent donc l'avantage d'être

recyclables , justifiant le choix du thème de ce mémoire .

Plusieurs avantages sont apportés par la valorisation des huiles usagées à

savoir : le recyclage des déchets , l'obtention des huiles de base régénérées, l'obtention

de gazole, la préservation de l'environnement, la contribution à l'industrialisation du

pays et la création d'emploi.

L'incinération des huiles usagées n'est pas très recommandable car les

fumées émises lors de ces opérations sont très nocives et toxiques ; notamment le

plomb et le chlore .

Ce mémoire nous a permis de nous familiariser avec les méthodes

d'identification et de caractérisation des huiles usagées . Il nous a également permet de

s'initier au technique de recyclage et d'analyse des huiles ou lubrifiants . Nous pensons

que le but du travail a été atteint à savoir que la valorisation des déchets a permis

l'obtention d'autres produits plus utiles . Nous espérons , avec ce travail , avoir apporter

une infime contribution à l'effort que déploie l à l'effort que déploie l'homme à la

préservation de l'environnement et nous encourageons vivement ceux qui veulent

continuer dans cette voie car notre planète en a vraiment besoin .


BIBLIOGRAPHIE

1 - SCHILLING et ALPHONSE ," les huiles pour moteurs et le graissage des moteurs ".

Tome 1 . TECHNIP , 1962 .

2 - SCHILLING et ALPHONSE , "les huiles pour moteurs et le graissage des moteurs"

.TOME 2 . TECHNIP , 1962 .

3 - "Procédés de raffinage et de pétrochimie de l'institut français du pétrole ", RUEIL

MALMAISON : IFP , 1969 .

4 - CENTRE DE RECHERCHE TOTAL , "Raffinage du pétrole ", 1973 .

5 - RAJAOFERA Jean , "cours sur les lubrifiants", SOLIMA , 2000

6 - ANDRIAMBOLOLONA Jacques , "Cours sur les huiles détergentes ", Jirama , 2001 .

7 - http : //www.ademe .fr / entreprise / Déchets.

8 - RAHARIJAONA Tovo Robin , "cours de pétrole et dérivé", 5e Année Génie -

Chimique . Année Universitaire 2003 - 2004 E. S. P . A

9 - Emilian Koller , "Aide mémoire Génie - Chimique ", Dunod , Paris , 2001

10 -" Méthodes rapides d'analyse des huiles usagées" , Paris : TECHNIP , 1971

11 - Huguette Bouchardeau , "Élimination des déchets industriels" , Paris Février 1984

12 - RAJONSON Harimanitra , "Cours sur les lubrifiants ", Galana .

13 - SOLINIRABETY , "Cours de pétrole et dérivé" 5e année Génie - Chimique . Année

Universitaire 2003 - 2004 E. S . P . A .

14 -" La récupération et le recyclage des huiles usagées" , Agence nationale pour la

récupération et l'élimination des déchets .

15 - RAKOTOARIVONIZAKA Igance , "Cours sur la chimie analytique" 3e Année

Génie - Chimique . Année Universitaire 2001 - 2002 E. S . P . A .

16 - R . Bernelin , "Dosage photométrique des matières charbonneuses dans les huiles

ayant travaillé sur moteur Diesel ", Revue IFP : Mars 1958.

17 - J . Larbre , "les huiles détergentes et leurs propriétés dispersives" , Revue IFP :

Octobre 1956 .

18 - Dictionnaire de la chimie et de ses applications . ( 3e éditions )

19 - RAHARIJAONA Tovo Robin , "cours sur l'environnement ", 5e Année Génie -

Chimique . Année Universitaire 2003 - 2004 E. S . P .A.

20 - Vintsy : N° 32 p18 ; N°22 p29 ; N° 19 p 25


ANNEXES

ANNEXE 1 : flow - sheet du recyclage

ANNEXE 2 : FORMULES CHIMIQUES DES PRODUITS ADDITIFS

ANNEXE1 FLOW SHEET DU RECYCLAGE

ANNEXE 2 FORMULES CHIMIQUES DES ADDITIFS

I . ANTI - OXYDANT :

Exemple : Ditertiaire Butyle Para crésol (D B P C)

. Phéno l :

. Phénate :

. Amines :

.

Dithiophosphates :

C

CH3H3C

H3C

CH3

H3C

C

CH3

CH3

CH3

O Ca O RR

N

H

N

H

OR

ORP S

S

Zn S p

OR

S

OR

. Dithiocarbonates :

. Désactiveurs :

Benzotriazol

Dérivé de l'acide gallique

II . ANTI - ROUILLE

Ester gras. sulfonates :

Na+ ou NH4+

N C S Zn S CH N

R

R

SSR

R

N

HN

N

OH

OH

HO

COOH

R R

SO3

Savon d'amine :

III . ANTI - USURES

. Tri ou di (aryle - alkyl ) phosphates :

. Tri ou di (aryle alkyl) phosphonates :

. Dithiophosphate :

R : alkyl ou aryle Me : Zn , Ni , Ag , Pb ,Sb , Sn

RC OH

O R

R

R

3

1

2N

R

OR

OR 3

1

2

PO

P

OR

OR

S

S

Me S P

OR

ORS

OR3

1

2

POR

R

IV . ADDITIFS DE VISCOSITÉ :

. Polyméthacrylate :

R = C4 - C18 , m = 20000 à 500000

. Polyisobutylène :

Dispersant : copolymère

. Méthacrylate vinyle pyrollidine :

Copolymère Éthylène propylène:

C

C

CH3

CH2

OR

O

m

C

CH3

CH3

H3C

m

C

CH3

CH2

C

OR

O

m

CH2

N

H2C CH2

CH3

m

Copolymère styrène oléfine :

V . DÉTERGENT ET DISPERSANTS :

. Sulfonate :

. Thiophosphonate :

CH2 CH2 CH2 CH

CH3YX

C6H5 CH

CH3

CH2 R

n

SO3

2

RR SO3MeOH

R

Me

R

o

o

p s p

o

o

. Phénates :

Dispersants :

. Succinimide :

R' : Chaîne carbonée avec fonction amideR: chaîne poly butène

. Bis Succinimide :

. Produits types base de Mannich :

R o

MeR o

s

Me

R

R'

CH

O

C

C

N

O

CH2

CH

CH2

C

N R' N

C

C

CH

CH2

O

RR

O

C

VI . ADDITIFS ANTI - MOUSSE :

Silicone :Diméthyl polysiloxane

R

CH2

OH

R

CH3 Si

CH3

CH3

O Si

CH3

CH3

O Si

CH3

CH3

CH3

n

Nom :LEMENA Prénom : DonatienTitre du mémoire : VALORISATION DES HUILES USAGÉESNombre de page : 65 Nombre de figure : 10Nombre de tableau : 22 Mots clés : Huile de base , additif , viscosité , point d'éclair , HLP - HM ISO 68 , Energol DS 3 15 ( SAE 40 )

Résumé Dans ce mémoire , nous avons effectué une étude de valorisation des huiles usagées . Nous avons fait différentes expériences à l'échelle laboratoire après une étude bibliographie . Durant les expériences , nous avons pu déterminer les différents paramètres optimaux . Nous avons obtenu des huiles de base régénérées et de gazole brut dont le rendement de la régénération est de l'ordre 0,6 à 0,64 . Du point de vue économique , c'est la consommation en électricité très élevée qui fait croître le coût d'exploitation . Mais pour réduire le coût du produit obtenu , une étude sur l'énergie utilisée pendant le recyclage est nécessaire .

Filière : GÉNIE - CHIMIQUE Directeur de mémoire : Monsieur RAHARIJAONA Tovo Robin , Maître de conférences à l'école Supérieure Polytechnique d'Antananarivo

Adresse de l'auteur : Logement 150 Parcelle 11/56 Ankirihiry TAMATAVE

Documents

Mémoire de fin d'études du diplôme d'ingénieur en génie