Rapport du troisième Forum R&D (en français)

Troisime Forum R&D La lutte en mer contre les pollutions par hydrocarbures lourds et visqueux

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Prface La Convention Internationale sur la Prparation, la Lutte et la Coopration en matire de Pollution

par les Hydrocarbures (OPRC, 1990), demande aux gouvernements et lOrganisation maritime internationale (OMI) de jouer un rle actif dans la promotion de la recherche et du dveloppement relatif lamlioration des mesures en pointe dans la prvention et la lutte contre les mares noires par lchange dinformations.

Bien que les normes de scurit des navires ne cessent de samliorer et que la frquence des accidents diminue, des accidents survenus ces dernires annes (Nakhodka au Japon, Erika au large de la Bretagne et Baltic Carrier en Mer Baltique) confirment lurgence du besoin dorganiser un Forum sur les techniques permettant aux tats ctiers de sorganiser rapidement et efficacement en cas de dversements dhydrocarbures lourds.

Cest pourquoi le 11 mars 2002, plus de 300 chercheurs, personnel de lutte anti mares noires, directeurs de programmes de recherche et reprsentants des gouvernements de 83 nations se sont runis au Centre de Congrs de Brest, en France, loccasion du Troisime Forum International sur la Recherche-Dveloppement en matire de lutte contre les dversements dhydrocarbures de haute densit organis par lOMI.

En outre, 500 dlgus ont assist un programme intitul Vers des mers plus sres et plus propres , organis en parallle au Forum R&D par la Communaut Urbaine de Brest, ddi la scurit maritime et la protection de lenvironnement marin, lequel se faisait en collaboration avec lOMI, la Commission Europenne et les organisations suivantes : CEDRE (Centre de Documentation de Recherche et dExprimentation sur les pollutions accidentelles des eaux), SYCOPOL (Syndicat Franais des constructeurs dquipements et des prestataires de services de lutte contre la pollution), BOSCA (British Oil Spill Control Association) et NOSCA (Norwegian Oil Spill Control Association) faisant de cette semaine lun des vnements de lutte contre les mares noires les plus importants jamais organiss en Europe.

Le Forum fut rendu possible grce au support financier de plusieurs gouvernements et industries du Canada, de France, dAllemagne, dItalie, des Pays-Bas, des Etats-Unis, de la Commission europenne et de la Nippon Foundation du Japon. Dautres sources comprennent lITOPF (Independent Tanker Owners Pollution Federation), lIPIECA (International Petroleum Industry Environmental Conservation Association), lIMarEST (Institute of Marine Engineering, Science and Technology) et la compagnie ptrolire BP. En outre, lOMI fut capable dobtenir des fonds de son Fonds de Coopration Technique ainsi que des donations de la part de certaines nations et organisations susmentionnes afin de sponsoriser la participation de 35 dlgus venant de pays en voie de dveloppement pour quils participent au Forum mais aussi aux autres vnements organiss au cours de cette semaine.

Ce Forum et les autres vnements constituaient une occasion unique de rassembler une communaut internationale informe et de recueillir des vues objectives sur les besoins les plus pressants pour la recherche et le dveloppement des technologies de lutte contre les dversements dhydrocarbures lourds. Outre le dveloppement technologique, le Forum sest galement concentr sur les aspects oprationnels de la lutte contre les mares noires, en ce compris la formation et lutilisation efficace de lquipement.

Cinquante et une prsentations techniques reprsentant des contributions de 14 pays sont reprises dans ce document. Comme vous le remarquerez dans la table des matires, les efforts de recherche et de dveloppement dcrits couvrent une gamme complte dactivits destines amliorer les capacits des nations et des organisations se prparer et lutter contre les grandes mares noires.

Un des principaux objectifs du Forum tait daboutir des recommandations ralistes, concentres sur le dveloppement oprationnel des techniques de lutte contre les dversements


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dhydrocarbures lourds. Les prsidents et rapporteurs des sessions ont veill ce que chaque session atteigne cet objectif et le Prsident du Forum a pu ensuite identifier les principaux acteurs qui devraient mettre ces recommandations en oeuvre dans un futur proche. Les rsultats de ce processus sont repris la fin du prsent document et seront prsents la 48me session du Comit de la Protection du Milieu Marin (CPMM) de lOMI prvu en octobre 2002, afin dtre pris en considration par ses membres.

Au nom des sponsors du Forum, je souhaite remercier les orateurs pour leurs contributions et souhaite exprimer ma satisfaction au comit directeur, aux rviseurs techniques, aux prsidents et aux rapporteurs des sessions pour leur infatigable travail et leurs contributions professionnelles. Les efforts concerts de toutes les parties concernes reprsentent un progrs considrable dans la recherche dune meilleure coopration internationale.

W.A. ONEIL Secrtaire Gnral

Organisation maritime internationale


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PRESIDENTS DE SESSIONS ET RAPPORTEURS

PRSIDENT

Tom Allan Prsident

Comit de la scurit maritime, OMI Reprsentant permanent du Royaume Uni

Royaume Uni

Session I: Dtection et modlisation de drive

Prsident de Session Terry Melhuish

Prsident, Groupe de Travail OPRC Comit de la protection du milieu marin, OMI

Canada

Rapporteur Sjon Huisman

Prsident, Groupe de Travail OTSOPA Accord de Bonn

Pays Bas

Session II: Comportement et vieillissement Prsident de Session

Ray Lipscombe Manager, Environment Protection Group,

Australian Maritime Safety Authority (AMSA) Australie

Rapporteur Richard Santner

Conseiller Technique Principal The International Tanker Owners

Pollution Federation Limited (ITOPF) Royaume Uni

Session III: Confinement et rcupration en surface

Prsident de Session Gilles Vincent

Chef dUnit S.F., Protection civile et accidents environnementaux

Commission europenne

Rapporteur Dr. Robert Pavia

Chef, Hazardous Material and Response Division

National Oceanic and Atmospheric Administration

Etats-Unis

Session IV: Rcupration au fond et sur pave

Prsident de Session Admiral Guy de Chauliac Secrtaire-gnral adjoint

Secrtariat Gnral de la Mer France

Rapporteur Chris Morris

Secrtaire-gnral The Petroleum Industry Environmental

Conservation Association (IPIECA) Royaume Uni


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COMITE DE REVISION

Jim Clark

Exxonmobil Research Engineering Company Etats-Unis

Jim Cripps Shell International Trading & Shipping

Company Limited Royaume Uni

Brian Dicks The International Tanker Owners


Richard Johnson The International Tanker Owners


Camille Lecat The International Tanker Owners


Richard Lessard Exxonmobil Etats-Unis

Alun Lewis Oil Spill Consultant

Royaume Uni

Ray Lipscombe Manager, Environment Protection Group,

Australian Maritime Safety Authority (AMSA) Australie

Anton Moldan Oil Industry Environment Advisor

Afrique du Sud

Tosh Moller The International Tanker Owners


Fionn Molloy The International Tanker Owners


Michael OBrien The International Tanker Owners


Doug ODonovan Marine Spill Response Corporation (MSRC)

Etats-Unis

Hugh Parker The International Tanker Owners


Kathi Stanzel The International Tanker Owners


Peter Taylor Oil Spill Response Limited (OSRL)

Royaume Uni

Jim Thornborough BP Shipping Royaume Uni

Tim Wadsworth The International Tanker Owners


Michael Wunderlich Federal Institute of Hydrology

Allemagne


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SECRETARIAT DE LOMI

Koji Sekimizu

Directeur Division du milieu marin

Jean-Claude Sainlos Directeur-adjoint

Division du milieu marin

Thomas Liebert Coordinateur du Forum


Malamine Thiam Charg de programmes techniques


Leonard Webster Assistant administratif


June Mitchell Assistante administrative Division du milieu marin

Aubrey Bostford Chef, Section Edition et Production

Division Administrative

Alfredo Garofalo Chef, Section des Confrences

Division des Confrences

Ho Nguyet Anh Chef, Section Traduction franaise

Division des Confrences

Natasha Brown Charge de linformation

Division des Relations Extrieures et des Affaires Juridiques

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TABLE DES MATIERES 1

Prface ................................................................................................................................................ i

Prsidents de Sessions et Rapporteurs........................................................................................... iii

Comit de Rvision .......................................................................................................................... iv

Secrtariat de lOMI......................................................................................................................... v

Table des matires ......................................................................................................................... vii

Session d'ouverture Discours douverture ........................................................................................................................ 3

Allocution douverture ..................................................................................................................... 6

Prsentations introductives Composition, proprits et classification des hydrocarbures lourds ......................................... 11

Alun Lewis

tude des problmes causs par les dversements dhydrocarbures lourds ............................. 27 Brian Dicks

Session I: Dtection et modlisation de drive La dtection distance par satellite de dversements dhydrocarbures forte densit .......... 43

William J. Lehr

La dtection distance de ptrole submerg................................................................................ 51 Merv Fingas

Suivi des fuels immergs................................................................................................................. 60 Franois Parthiot

Un modle oprationnel de dispersion dhydrocarbures pour la Mer du Nord et la Baltique ............................................................................................................ 66

Stephan Dick

Dveloppement dun systme de prdiction en temps rel de la dispersion dhydrocarbures forte densit .................................................................................................... 76

Moonjin Lee

Vers une meilleure prvision de la drive des nappes dhydrocarbures en mer partir des enseignements de lErika................................................................................................................ 87

Pierre Daniel

1 Les opinions et affirmations nonces dans ces articles nengagent que les auteurs et ne reprsentent pas ncessairement les vues de l'Organisation maritime internationale.


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valuation initiale de la dtection sous-marine distance et du monitorage dun dversement dOrimulsion laide dun sonar ................................................................. 98

Flemming Hvidbak

Exprience de largage de bitume mulsionn en bassin et tude du comportement attendu aprs le dversement....................................................................................................... 110

Debra Simecek-Beatty

Dtection de rsidus dOrimulsion 400 dans le golfe dAsinara (N-O de la Sardaigne, Italie) ........................................................................................................ 118

Ezio Amato

Session II: Comportement et vieillissement Dgradation du fuel-oil n6 de lErika dans lenvironnement marin ...................................... 129

Frank Haeseler

Altration et dispersion chimique des fuel-oils lourds en eaux froides .................................... 139 Merete verli Moldestad

Huiles vgtales et fiouls lourds : ressemblances et diffrences de comportement en mer et contraintes de rcupration. Deux tudes de cas : Allegra et Erika..................................... 156

Gwenaelle Bucas

tudes sur la dynamique des hydrocarbures ayant sombr ou tant submergs ................... 167 Merv Fingas

Vieillissement de produits ptroliers et tudes de dispersibilit : exprimentations en laboratoire, lchelle pilote, en msocosmes flottants et en mer ............................................ 174

Julien Guyomarch

Rsidus dhydrocarbures lourds ayant coul dans un cosystme bathyal ............................. 187 Ezio Amato

Orimulsion volution cologique, effets et rcupration ......................................................... 198 Isabel C. Johnson

Dcontamination et prvention des dommages environnementaux (secondaires) ultrieurs ........................................................................................................................................ 216

Simon Rickaby

Biodgradation du fuel de lErika ............................................................................................... 228 Jean Oudot

Session III: Confinement et rcupration en surface La rcupration en mer dhydrocarbures lourds une stratgie raisonnable ?..................... 237

Dr Michael L. OBrien

"Laissez le ptrole schouer sur les plages" en cas de dversements dhydrocarbures lourds ................................................................................................................ 249

Wierd Koops


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Ralits des taux de rencontre physique des moyens mcaniques de lutte en mer ................. 260 Alexis Steen

tat de prparation la rcupration de dversements dhydrocarbures lourds mettant laccent sur les racleuses alimentation automatique .............................................................. 271

Flemming Hvidbak

tude de systmes de rcupration de grandes quantits dhydrocarbures par mer dmonte ......................................................................................................................... 288

Toru Iwasaki

Le pompage assist des hydrocarbures lourds et visqueux....................................................... 303 David Cooper

Dveloppement et test de techniques de transfert durgence dhydrocarbures viscosit trs leve (Bitume renflou) ..................................................................................... 312

Flemming Hvidbak

Dveloppement et tests en rservoirs deau du SBS (Sugi Bark Sorbent-Absorbant base dcorces de Sugi) .............................................................................................................. 328

Masaki Saito

Premires mesures de lutte contre les dversements de ptrole dans la zone de production de Grands Banks .................................................................................................. 337

James Dempsey

Session IV: Rcuperation au fond et sur pave Produits chimiques et hydrocarbures couls : rponses possibles et moyens disponibles ..... 353

Fanch Cabioch

Rcupration de ptrole reposant sur le fond de la Mer de Marmara .................................... 362 Dr Torsten H. Moller

Combustion de nappes de ptrole in situ .................................................................................... 371 Joseph V. Mullin

Rcupration du ptrole et des produits chimiques des paves gisant grande profondeur la solution conomique.......................................................................... 380

Capitaine Jan ter Haar

Les paves contenant des produits dangereux : moyens et techniques dintervention disponibles la lumire des accidents passs ............................................................................. 387

Fanch Cabioch

Pompage du ptrole de lErika: mise en oeuvre russie dun projet de mthodologie du ptrole ............................................................................................................... 397

Grard Bocquillon

Opration de rcupration dhydrocarbures Yuil N1 & Osung N3.................................... 402 Yoo Tack Shim

Utilisation dun systme de pompe hydrostatique pour la rcupration sous-marine de dchets polluants ........................................................................................................................... 412

Ian James Murray


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Scurit bord .............................................................................................................................. 424 David Salt

Prsentations de posters Amlioration des rsultats de projection de drive dune mare noire par assimilation dinformations de dtection de nappes........................................................................................ 433

Sergey M. Varlamov

Laccident du VLCC Haven : tude et rcupration dhydrocarbures lourds brls ayant coul ..................................................................................................................................... 440

Carlo Morucci

Dveloppement dun systme multicapteurs aroport pour ltude des pollutions maritimes ..................................................................................................................... 445

Ignasi Navas

Etudes sur le comportement de lOrimulsion en eau douce et en eau de mer ....................... 451 Merv Fingas

Rcupration du mazout par rapport au point dignition dune nappe de ptrole ................ 456 Wierd Koops

Caractrisation analytique et reconnaissance du Fuel N6 de l'Erika ..................................... 462 Frank Haeseler

Optimalisation des performances dun navire multi-rles........................................................ 469 Shoichi Hara

The U.S. Coast Guard Viscous Oil Pumping System (VOPS): through successful partnership amongst the U.S. Coast Guard (USCG), U.S. Navy and Maritime Industry ..... 477

CDR Michael D. Drieu

Amlioration de la rcupration dhydrocarbures forte densit suite des rejets durgence, dchargement et rcupration dhydrocarbures de navires couls....................... 481

Erik Gloppen

Orimulsion shorelines studies program .................................................................................... 487 Gary Sergy

Pompage durgence....................................................................................................................... 492 Otto Martin Frotvedt

Les progrs de lOrimulsion et du dpartement R & D pendant 13 ans................................ 494 Paul A. Gunter


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Conclusions et Recommandations Session 1 Dtection et modlisation de drive ............................................................................ 509

Session II Comportement et vieillissement ................................................................................. 510

Session III Confinement et rcupration en surface.................................................................. 513

Session IV Rcupration au fond et sur paves.......................................................................... 514

Recommandations rparties par zones de responsabilit ......................................................... 516

Session d'ouverture

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Discours douverture Koji Sekimizu Directeur de la Division du milieu marin, Organisation maritime internationale Au nom de William ONEIL Secrtaire Gnral de lOrganisation maritime internationale

Mesdames et Messieurs, bonjour.

Au nom de Monsieur William ONeil, secrtaire gnral de lOrganisation maritime internationale, cest un grand plaisir pour moi de vous accueillir SAFERSEAS.

Selon les statistiques mondiales de la Lloyds, la proportion de pertes totales de navires continue de diminuer au sein de la flotte mondiale. En 1995, trois navires sur mille de la flotte mondiale ont t perdus. En 2000, ce chiffre tait de 1.9 pour mille. Dimportantes tudes sur les mares noires provoques annuellement par des navires montrent un dclin similaire. La contribution de lOMI ces videntes amliorations a t le pivot de nos efforts promouvoir la qualit des industries navales.

Lconomie mondiale et notre mode de vie moderne ne peuvent tre maintenus sans un transport maritime sr, fiable et respectueux des dlais. Laffrtement maritime est un composant majeur du complexe systme mondial de transport et fait partie intgrante du processus mondial de production. Lexigence de qualit dans les services daffrtement maritime est en augmentation parce que les clients connaissent le rle crucial jou de nos jours dans les affaires par le mcanisme de livraison.

Lincertitude conomique qui rgne actuellement exerce ses propres pressions. Dans des situations dfavorables avec une pre concurrence conomique, la tentation est toujours de revoir la qualit et les normes la baisse. Un de nos principaux dfis est dassurer que cela narrive pas. La gestion de la scurit est toujours importante mais, par des temps troubls dun point de vue commercial, elle devient vitale. Lapport de ressources adquates doit continuer garantir lentretien appropri des navires ainsi que des quipages forms et dment qualifis.

Ce nouveau millnaire nous incite regarder en arrire cette priode qui a vu saccomplir tant de choses grands pas dans le sens des principaux objectifs de lOMI. Cela nous a, et cest peut-tre encore plus important, rassembls pour relever de nouveaux dfis et de nouvelles opportunits afin damliorer la scurit du transport maritime international et de rduire davantage les dommages que des navires pourraient causer lenvironnement.

Bien que des efforts aient rcemment t faits afin de se concentrer davantage sur lapplication de mesures existantes plutt que den adopter de nouvelles, il y a nanmoins eu une action considrable visant combler les lacunes identifies dans la rglementation actuelle. Quatre confrences diplomatiques se sont tenues ces deux dernires annes et chacune delles sest solde par ladoption dimportants instruments juridiques nouveaux. Ces mesures ont, en particulier, mis en valeur le vaste intrt de lOrganisation dans la rduction de la pollution marine et dans la remdiation de ses consquences.

Tout dabord, en mars 2000, il y eut ladoption du protocole OPRC-HNS qui tend les principes de la convention de 1990 sur la prparation, la lutte et la coopration en matire de pollution par les hydrocarbures au domaine des substances dangereuses et nocives.

Ensuite, en octobre 2000, le comit juridique de lOMI a adopt deux rsolutions relevant de plus de 50% les limites reprises dans le protocole de 1992 de la convention de responsabilit civile et dans le protocole de 1992 de la convention financire. Ces amendements doivent entrer en vigueur le 1er novembre 2003. Selon ces amendements, la limitation des montants du protocole de 1992 de la convention de responsabilit civile seraient augments concurrence dun maximum proche de 90 millions DTS et le montant maximum payable en vertu du protocole de 1992 de la convention financire serait accru 203 millions DTS.

Troisime Forum R&D La lutte en mer contre les pollutions par hydrocarbures lourds et visqueux Session d'ouverture

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En outre, il fut reconnu que le ptrole transport par les navires comme carburant pouvait galement prsenter une menace pour lenvironnement marin et quil ntait pas couvert par le rgime existant de compensation des mares noires. Cette lacune du systme fut comble en mars dernier par ladoption de la convention sur la responsabilit civile pour les pollutions occasionnes par les carburants de navires. Cela clturait la tche entame par le comit juridique voici plus de 30 ans par ladoption dun ensemble exhaustif de rglements internationaux uniques rgissant loctroi rapide de compensations effectives toutes les victimes dune pollution gnre par un navire.

La convention la plus rcente adopte par lOMI est la convention internationale sur le contrle des systmes anti-salissures nocives sur les navires, laquelle interdit lutilisation de peintures TBT sur les navires et tablit un mcanisme pour empcher lutilisation potentielle dautres substances nocives pour les revtements protgeant les coques. Cela constituait le point culminant dun effort majeur du comit de protection du milieu marin men depuis 1988, lorsque la Commission de Paris a demand lOMI de considrer la ncessit de mesures restreignant lutilisation de composs de TBT (tributyltain) sur les navires de haute mer.

Toutes ces mesures reprsentent lapoge defforts considrables visant anticiper des problmes potentiels et tablir des mesures permettant de les neutraliser de faon approprie. Une telle approche pro-active est toujours prfrer mais il arrive parfois que la situation est dpasse par les vnements et exige une rponse rapide un accident ou un ensemble de circonstances particulires.

Sil fallait considrer un seul problme ayant domin le programme environnemental de lOMI au cours de ces dernires annes, ce serait le naufrage de lErika au large des ctes de la Bretagne en dcembre 1999. Le naufrage et la pollution qui en a rsult ont provoqu une raction virulente de lindustrie navale et de la socit en gnral. Lappel ragir promptement fut fort et clair. La raction de lOMI fut tout aussi dcisive. La date de la 46me session du Comit de la protection du milieu marin (CPMM) fut avance, de sorte que les amendements adopts durant cette runion puissent tre mis en vigueur le plus vite possible en conformit avec les termes de la Convention MARPOL.

Divers points de vue furent initialement exprims quant au meilleur moyen dagir mais, finalement, laccord fut donn un nouveau calendrier global rgi par MARPOL afin dacclrer le retrait du service des ptroliers coque simple, ce qui atteste de lesprit de compromis au sein de lOMI et de la volont quont les membres daboutir une solution globale. Cette dcision fut dune importance capitale pour le transport international de ptrole et pour le rle de lOMI comme forum des Nations Unies pour tablir des rglements internationaux admettant que limpact dune solution mal conue aurait t catastrophique.

Tandis que le calendrier de retrait acclr de ces navires bnficiait dune bonne presse, il ne sagissait en fait que de lune des mesures prises dans la foule du naufrage de lErika qui a confirm la position de lOMI comme seule entit capable de constituer des normes et des rglements internationaux effectifs pour lindustrie navale. Lincident a soulev de nombreuses questions qui touchaient toute la gamme des travaux de lOMI, y compris la prvention de la pollution, la scurit de la navigation et lindemnisation des victimes de pollutions, lesquelles ont t ou seront abordes par lOMI.

Une des dernires, mais non des moindres, mesures prises par lOMI tait relative lamlioration de la capacit de lutte en cas de dversements dhydrocarbures de haute densit et cette semaine dvnements en est lun des rsultats les plus visibles. En fait, la majeure partie des accidents rcents, lErika videmment mais aussi le Nakhodka au Japon ou le Baltic Carrier au Danemark, concernaient des fuel oils lourds parmi les plus difficiles combattre en raison de leur viscosit. Cela implique des difficults dorganisation de mesures de lutte adaptes, comme la dtection et la rcupration du ptrole dvers mais aussi des difficults lors des oprations de nettoyage en raison de la persistance de ces hydrocarbures dans lenvironnement marin. Ici, en France, vous avez t confronts ces problmes. En 2000, le Comit de la protection du milieu marin a dcid dorganiser un forum de R&D sur les techniques de lutte contre les pollutions par hydrocarbures de haute densit et il sagit, une fois encore, dun exemple de la capacit de lOMI traiter ces problmes majeurs chaque niveau.

Discours douverture

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Le CPMM a accept dorganiser le forum ici, Brest, o le CEDRE est bas. Le CEDRE bnficie dune reconnaissance mondiale dans ce secteur particulier depuis sa cration en 1978, suite au naufrage de lAmoco Cadiz, afin damliorer les mesures de lutte contre les mares noires.

La communaut urbaine de Brest et le CEDRE ont organis, conjointement avec les organisateurs du Forum, une srie dvnements complmentaires consacrs la scurit maritime et la protection de lenvironnement marin mettant laccent sur la prvention et la lutte contre la pollution par du ptrole de haute densit. Ceux-ci comprennent :

un Forum R&D sur la lutte contre les pollutions par hydrocarbures de haute densit une confrence sur la scurit maritime et la protection de lenvironnement une confrence sur les leons tirer du naufrage de lErika et dautres mares noires lexposition Interspill 2002 l'exposition du ple brestois sur la scurit maritime et portuaire

et dautres vnements organiss tout au long de la semaine. Jespre que vous prendrez tout le temps de participer et dassister ces nombreux vnements.

Le programme SAFERSEAS de cette semaine est probablement lun des plus grands vnements consacrs la lutte contre les mares noires en Europe au cours de ces dernires annes.

Je souhaite remercier toutes les personnes qui se sont impliques dans cet vnement et exprimer, tout dabord, ma plus grande reconnaissance envers le gouvernement franais et en particulier envers les Ministres des Transports, de lEnvironnement et des Affaires trangres ainsi que le Secrtariat Gnral de la Mer qui ont gnreusement offert lhospitalit et leur soutien ce Forum.

Je souhaite ensuite remercier la communaut urbaine de Brest pour laccueil de ces vnements dans cette ville agrable et en profite pour souligner le travail du CEDRE dans lorganisation des vnements lis la lutte contre les mares noires.

Finalement, je ne voudrais pas oublier de remercier les sponsors qui ont rendu cette srie dvnements financirement possible.

Le Forum R&D naurait pu tre organis sans le soutien des gouvernements canadien, allemand, italien, japonais, hollandais et amricain, ni sans le soutien de la Commission Europenne et de lInstitute of Marine Engineering, Science and Technology (IMAREST). Merci aussi aux industries ptrolires et du transport maritime par le biais de lInternational Tanker Owners Pollution Federation (ITOPF) et de lInternational Petroleum Industry Environmental Conservation Association (IPIECA) pour leur participation significative. Je souhaiterai encore remercier les autorits rgionales bretonnes, les autorits du dpartement du Finistre et le conseil de la communaut urbaine de Brest pour leur soutien durant toute cette semaine.

Mesdames et Messieurs, je ne souhaite pas abuser davantage de votre temps et je voudrai vous souhaiter beaucoup de succs ainsi quun agrable sjour Brest.

En vous remerciant.

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Allocution douverture Tom Allan Prsident du Comit de la scurit maritime, Organisation maritime internationale

Mesdames et Messieurs, bonjour. Je voudrai tout dabord vous souhaiter la bienvenue au troisime Forum de Recherche et de Dveloppement sur la lutte en mer contre les pollutions par hydrocarbures lourds et visqueux.

Le type dhydrocarbure est un des principaux facteurs permettant de dterminer jusquo un dversement dhydrocarbures est grave. Les dversements dhydrocarbures lourds, qui constituent le sujet de discussion des trois prochaines journes, sont probablement parmi les plus difficiles combattre. Toutefois, Brian Dicks et Alun Lewis expliqueront tout cela bien mieux que moi dans leurs prsentations.

Selon les statistiques de lITOPF, environ 40% des 450 dversements gnrs au plan mondial par des navires et surveills sur place par le service technique de lITOPF ces 25 dernires annes concernaient des dversements dhydrocarbures lourds ou moyennement lourds, transports par des ptroliers ou utiliss comme carburant par de grands navires.

Tous les accidents majeurs de ces trois dernires annes concernaient des dversements dhydrocarbures lourds. Je pense ici au Nakhodka au Japon, au Baltic Carrier au Danemark et, bien entendu, lErika en France.

Lorsque lErika a dvers ses hydrocarbures lourds, les autorits franaises ont d relever plusieurs dfis pour les combattre. Ceux-ci comprenaient :

La dtection dhydrocarbures lourds immergs Le confinement, la rcupration et le stockage en mer par de trs mauvaises conditions

mtorologiques Lorganisation de la lutte contre une mare noire sur 400 km de littoral Le stockage, le transport et le traitement de 250.000 tonnes de dchets contamins La rcupration de 11.000 tonnes dhydrocarbures de haute densit dans lpave coule Le grand nombre doiseaux marins touchs par cette mare noire

Dans le sillage de cet accident et, comme le dclarait Monsieur Sekimizu dans son allocution douverture au nom du Secrtaire Gnral de lOMI, un certain nombre de mesures ont t prises pour amliorer la scurit des navires, mais aussi la prvention et la lutte contre les dversements dhydrocarbures de haute densit et ce Forum est une des contributions majeures en la matire.

La proposition dorganiser ce Forum fut faite dans le cadre de la Convention Internationale sur la Prparation, la Lutte et la Coopration en matire de Pollution par les Hydrocarbures (OPRC, 1990). Larticle 8 de cette convention incite les intervenants collaborer au sein de lorganisation afin de promouvoir et dchanger les rsultats des programmes de recherche et de dveloppement lis lamlioration des techniques avances de prvention et de lutte contre les dversements dhydrocarbures, en ce compris les technologies et les techniques de surveillance, de confinement, de rcupration, de dispersion, de nettoyage ou, par ailleurs, aptes minimiser et attnuer les effets de la pollution et permettant la remise en ltat.

Les premier et deuxime Forums internationaux sur ce thme ont eu lieu McLean (Etats-Unis, 1992) et Londres (1995).

Lobjectif de ce troisime Forum est clairement de tirer des leons des expriences rcentes ainsi que de la recherche et du dveloppement de nouvelles techniques afin de combattre ce type particulier de pollution.

Allocution douverture

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Le grand nombre de prsentations prvues pour ce Forum illustrent les diverses techniques possibles pour lutter contre ces accidents pour pratiquement chaque tape de la gestion dune mare noire, depuis la dtection et le monitorage jusqu la rcupration des hydrocarbures (y compris dans les paves gisant par le fond).

Le sujet du transport et de la destruction des dchets contamins ne sera pas abord en dtail dans ce Forum, mais sera abondamment discut dans le sminaire consacr lErika qui commence mercredi aprs-midi.

Nous avons un programme exhaustif couvrir et il est encourageant de voir tant de participants prsents aujourdhui.

Il va sans dire que ce Forum naurait pas exist sans laide financire et pratique de plusieurs pays ou organisations et de lindustrie.

Tout dabord, je souhaite remercier trs chaleureusement la France pour stre propose comme hte de cet vnement et la ville de Brest en particulier qui nous a donn toutes les facilits pour organiser ce Forum. Je souhaite galement remercier le CEDRE qui a t impliqu depuis le dbut dans chaque partie de lorganisation de ce Forum.

En outre, le Canada, lAllemagne, lItalie, les Pays-Bas, les Etats-Unis et la Commission Europenne, la Nippon Foundation, lInstitute of Marine dEngineering, Science and Technology (IME), lInternational Tanker Owners Pollution Federation Limited (ITOPF), lInternational Petroleum Industry Environmental Conservation Association (IPIECA), Exxonmobil et British Petroleum nous ont procur le soutien financier ncessaire la mise sur pieds de ce Forum.

Il me plat de penser qu lissue de cette exprience, nous serons capables avec une coopration similaire entre les pays et les organisations, dorganiser nouveau un tel Forum lavenir.

Je suis galement trs heureux de vous annoncer que lOMI a pu obtenir des fonds de son Fonds de Coopration Technique et ceux-ci, joints aux fonds fournis par certains pays, nous ont permis de sponsoriser la participation de 35 dlgus, issus de pays en voie de dveloppement, au Forum mais aussi aux autres vnements organiss durant cette semaine.

Mais revenons lobjectif de ce Forum.

Comme je lai dj dit, lexprience rcente en matire de pollution par des hydrocarbures de haute densit a montr que certains sujets doivent tre abords spcifiquement en termes de recherche et de dveloppement.

Suite aux articles soumis pour ce forum, les 4 thmes principaux choisis sont :

La dtection et modlisation de drive Le comportement et le vieillissement dans leau Le confinement et la rcupration dhydrocarbures en surface La rcupration dhydrocarbures au fond et sur pave

En tenant compte du sminaire Les leons de lErika organis par le CEDRE en prolongement de ce Forum, nous avons dcid de nous concentrer sur les mesures de lutte en mer, tandis que le sminaire se concentrera sur les mesures de lutte terre contre les hydrocarbures de haute densit. En fait, ces deux vnements sont complmentaires et je ne peux que vous conseiller dassister aux deux afin davoir une vue globale du problme.

Deux objectifs se prsentent nous pour atteindre les objectifs de ce Forum:

1. Aboutir certaines conclusions quant la situation au niveau des techniques de lutte en mer. 2. Emettre des recommandations pour le futur.

Cest ce deuxime dfi qui nous confre un rle politique.

Les participants viennent du secteur public ou du priv (industrie ou non), mais notre but est le mme : amliorer la capacit de lutte contre les dversements dhydrocarbures lourds.

Troisime Forum R&D La lutte en mer contre les pollutions par hydrocarbures lourds et visqueux Session d'ouverture

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Cela suppose des fonds pour les programmes de recherche qui pourraient et devraient tre trouvs autant dans le secteur public que priv mais, par-dessus tout, nous avons besoin de propositions et de stratgies qui toutes peuvent maner de nos recommandations.

Vous tes tous des spcialistes dans votre domaine de connaissance, vous tes conscients des besoins. Regroupons-les donc et prsentons-les aux dcideurs et aux institutions qui devront mettre les recommandations en oeuvre.

Cest l notre principal objectif et cest la raison pour laquelle lOMI a organis ce troisime Forum R&D.

Avec ce que jai pu voir des contributions prsentes, je suis sr que les discussions des trois journes venir seront trs utiles et que nous serons mme dmettre dimportantes recommandations ds mercredi.

Je dclare maintenant ouvert ce troisime Forum R&D.

Prsentations introductives

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COMPOSITION, PROPRIETES ET CLASSIFICATION DES HYDROCARBURES LOURDS

Alun Lewis Consultant en mares noires 121, Laleham Road, Staines,

Middlesex, TW18 2EG, Royaume-Uni

RESUME

Environ 600 millions de tonnes de fuel-oil rsiduel sont produites et consommes chaque anne dans le monde. La majeure partie de cette quantit est utilise comme carburant pour la production dnergie et une partie en est transporte par bateau depuis les raffineries de ptrole vers les centrales lectriques. Environ 140 millions de tonnes de combustible de soute marin sont consommes chaque anne et il sagit en grande partie dhydrocarbures lourds, produits par le mlange de rsidus des processus de distillation ou de craquage avec divers distillats de viscosit plus faible. Les fuel-oils lourds taient lorigine composs de rsidus de la distillation atmosphrique, mais aujourdhui la majeure partie des fuel-oils consiste en rsidus de la distillation sous vide. Lutilisation croissante de processus de craquage gnre des fuel-oils plus denses et prsentant galement une viscosit accrue. Les proprits des composants rsiduels et diluants sont dcrites et prsentes dans les pages qui suivent. Les spcifications des fuel-oils lourds utiliss dans des chaudires et comme carburant de soute sont similaires, mais pas identiques. Ces spcifications ont t dveloppes en diffrents endroits du monde et beaucoup ont aujourdhui t remplaces, ce qui mena une certaine confusion quant la terminologie correcte pour les fuel-oils lourds. Les anciennes spcifications ainsi que les normes ISO relativement rcentes concernant les fuel-oils marins rsiduels (ISO 8217:1996) sont dcrites et commentes. Lincidence de quelques-unes des proprits physiques des hydrocarbures lourds sur le comportement de ceux-ci lorsquils sont dverss est galement discute.

INTRODUCTION

Les huiles minrales noires haute densit et viscosit dverses loccasion par des navires sont souvent qualifies de fuel-oils lourds et sont souvent regroupes dans une mme classe de polluant marin. Cette description gnrique est une faon commode de distinguer ces hydrocarbures des ptroles bruts ou raffins. Cependant, cette description dissimule des variations de sources, de proprits et de comportement probable des hydrocarbures dverss. Or, ces informations peuvent tre trs utiles lors de la planification et de la gestion des mesures de lutte contre les dversements de fuel-oils lourds. Il nexiste pas de dfinition universellement accepte des fuel-oils lourds, lon saccorde juste dire quils sont issus de divers processus de raffinage. Cest la raison pour laquelle ils sont galement connus sous le nom de fuel-oils rsiduels.

Fuel-oils rsiduels A lheure actuelle, la production et la consommation mondiale de ptrole brut est denviron 3 500

millions de tonnes par an. Ce ptrole brut est converti en produits plus utilisables dans les raffineries de ptrole:

essences (aviation, moteurs et fractions de distillation lgre); distillats moyens (krosnes pour racteurs et chauffage, diesels); fuel-oils rsiduels (fuel-oils lourds de divers grades); autres (allant du GPL - Gaz de Ptrole Liqufi jusquaux lubrifiants, la cire et le bitume) Dans le monde, environ 17 % du volume total de ptrole brut est transform en fuel-oils

rsiduels. Environ 600 millions de tonnes de fuel-oil rsiduel sont produites et consommes dans le monde chaque anne (ces chiffres proviennent de BP World Energy Statistics). Le fuel-oil rsiduel nest pas produit et consomm aux mmes endroits. Les composants des diffrents types de fuel-oil lourd sont produits dans les raffineries de ptrole. Plus de la moiti du fuel-oil rsiduel est utilise dans des installations de production de vapeur et dans les centrales lectriques. Les pays possdant

Troisime Forum R&D La lutte en mer contre les pollutions par hydrocarbures lourds et visqueux Prsentations introductives

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peu de ressources dnergie (ptrole et charbon), comme lItalie et le Japon, importent de grandes quantits de fuel-oil rsiduel pour lutiliser dans les centrales lectriques thermiques, lesquelles sont souvent transportes par bateau. Le fuel-oil rsiduel est galement utilis pour alimenter de grandes centrales de production de chaleur et des hauts-fourneaux. Le fuel-oil rsiduel, mlang comme plusieurs types de fuel-oils lourds, est galement utilis pour de gros moteurs diesel terrestres ou marins. Environ 140 millions de tonnes de carburant de soute sont vendues chaque anne et il sagit, en grande partie, de fuel-oil lourd, avec une proportion tnue de MDO (Marine Diesel Oil), utilis par les plus petits navires. Un grand navire propuls par un moteur diesel crosse bas rgime peut consommer jusqu 150 tonnes de fuel-oil par jour et pourra transporter jusqu 3 ou 4 000 tonnes de fuel-oil lourd.

De grandes quantits de fuel-oil rsiduel ou lourd doivent tre transportes par bateau chaque anne comme carburant de soute ou comme cargaison. Les causes des accidents sont diverses et ceux-ci saccompagnent la plupart du temps de dversements de fuel-oil lourd. Des mares noires comme celle de lErika et du Baltic Carrier ont montr que les fuel-oils lourds prsentaient une viscosit trs prononce, quils soient solides ou semi-solides, des tempratures deau de mer typiques. Les hydrocarbures dverss tendent flotter trs bas sur leau et sont souvent moiti immergs par laction des vagues en tant que plaques de grande paisseur. Cela complique les mesures de lutte en mer, parce que de nombreux types de racleuses ne parviennent pas rcuprer les hydrocarbures dverss. Les fuel-oils lourds dverss sont trs persistants, parce quils ne se dcomposent pas naturellement de faon satisfaisante et que les agents dispersants sont la plupart du temps inefficaces. Les hydrocarbures dverss peuvent driver sur de grandes distances avant de toucher une vaste zone ctire loigne du lieu de dversement. Les mesures de lutte contre les dversements de fuel-oils lourds se rsument souvent des oprations de nettoyage du littoral, engendrant des frais de nettoyage et des indemnits levs.

Lun des principaux problmes de la lutte contre les dversements de fuel-oils lourds est la varit de proprits et de comportements pouvant tre rencontre avec des matires gnriquement dcrites comme tant des fuel-oils lourds. La composition et les proprits de ces hydrocarbures sont trs varies et la terminologie utilise des fins de classification peut tre ambigu. Cela gnra de nombreux malentendus quant la nature du polluant dvers lors daccidents. Cet article dcrit les modes de production, les proprits physiques et chimiques de ces hydrocarbures et compare la terminologie utilise pour les dcrire.

PRODUCTION DES FUEL-OILS LOURDS

Le but des oprations de raffinage est de transformer autant que possible un ptrole brut en produits pouvant tre commercialiss pour une vaste gamme dutilisations. Les raffineries de ptrole produisent trs peu, voire aucun dchet. Les raffineries de ptrole fonctionnent selon des principes conomiques qui maximisent la production des produits ncessits par le march, en fonction du ptrole brut trait et de lquipement disponible dans la raffinerie.

Les produits de valeur leve sont souvent les plus lgers : lessence et le krosne se vendent plus cher que le fuel-oil lourd.

Distillation La distillation est la premire tape du processus de raffinage o le ptrole brut est spar en un

certain nombre de distillats. La sparation se fait sur base des points dbullition des hydrocarbures qui composent le ptrole brut. La distillation atmosphrique produit des distillats lgers et moyens :

20C 70C naphte 70C 120C essence 120C 170C - krosne 170C 350C - gasoils. Ce qui subsiste (dont les points dbullition sont suprieurs 350C) est appel rsidu

atmosphrique ou long. La distillation peut se poursuivre afin de produire dautres fractions de distillats quivalentes des points dbullition suprieurs, par distillation basse pression ou sous vide. La distillation sous vide produit des distillats lourds (340C 370C - gasoil sous vide et 370C

Composition, proprits et classification des hydrocarbures lourds

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525C - distillats de lubrifiants). Le rsidu sous vide ou court est ce qui reste aprs avoir atteint des points dbullition suprieurs 525C.

La proportion de la production de chacun de ces distillats et rsidus varie en fonction de la composition du ptrole brut. Certains ptroles bruts sont riches en hydrocarbures lgers et produisent donc une grande quantit dessence, de naphte et de krosne, tandis que les ptroles bruts plus lourds produisent moins de ces fractions. Les ptroles bruts lourds et trs denses contiennent une plus grande proportion de composants lourds (masse molculaire importante). Par consquent, ils gnrent une proportion moindre de distillats et davantage de rsidus de distillation atmosphrique et sous vide.

Procds de conversion ou craquage La demande croissante de carburants pour le transport comme lessence, le kerosne et le diesel a

men lutilisation croissante des procds de conversion ou de craquage dans les raffineries plus modernes.

Ces procds transforment les plus grandes molcules en distillats plus lourds et les rsidus en molcules plus petites qui sont distilles hors procd. Il existe trois procds majeurs de craquage utiliss par les raffineries (mais pas par toutes) : le craquage thermique, le craquage catalytique et lhydrocraquage.

Le craquage thermique nutilise que la chaleur pour transformer une proportion de composants masse molculaire importante en distillats plus petits et prsentant une viscosit moindre. Cette technique, lorsquelle est utilise pour des rsidus atmosphriques ou sous vide, permet de transformer environ 25 % du volume en distillats (gasoil thermique). La technique du craquage thermique sest avre galement utile lors de la viscorduction : limportante viscosit des rsidus de la distillation sous vide est rduite par transformation partielle en composants masse molculaire moindre, dont certains restent dans les rsidus de viscorduction.

Lintensit de la viscorduction (temprature et dure) dtermine les proprits des rsidus produits. Une transformation plus efficace des molcules plus lourdes en fractions plus lgres est ralise en utilisant le craquage catalytique. Le catalyseur base daluminium permet des taux de transformation de 75 % du gasoil lourd en essence. Le rsidu du craquage catalytique dun distillat moyen est connu sous le nom de coupe ptrolire recycle fluide, lourde et boueuse (qui contient de fines particules de catalyseur).

Les hydrocarbures ont une masse molculaire plus importante et donc un point dbullition plus lev. Ils prsentent une proportion hydrogne-carbone plus petite que les hydrocarbures bas point dbullition, ce qui est indsirable pour de bonnes proprits dignition si les fractions de distillats drives doivent servir de carburant. Lhydrogne peut tre ajout sous pression (150 180 bars), 400C+. Il sagit alors du procd appel hydrocraquage qui vise produire des fractions de distillat prsentant de meilleures qualits dignition. Toutefois, ce procd est relativement coteux. Sil ny a pas de forte demande locale pour des rsidus, ils peuvent tre soumis un procd de cokage : les rsidus sont chauffs une temprature de 525C dans un tambour pendant de longues priodes, afin de produire du coke de ptrole et les fractions plus lgres (naphte et diesel) produites sont distilles hors procd.

Matires disponibles pour la production de fuel-oil Les fuel-oils lourds sont produits par le mlange de rsidus de distillation et de procds de

craquage avec des quantits modres de divers distillats de moindre viscosit, souvent appels solvants. La viscosit de la plupart des rsidus de distillation ou de craquage est trop leve et ne permet pas de les utiliser directement comme fuel-oil. Le solvant est utilis pour rduire la viscosit de fuel-oil lourd et lamener la valeur requise.

Comme dcrit plus loin, les fuel-oils lourds sont produits en plusieurs niveaux de viscosit et le mlange se fait souvent en deux tapes. Le solvant est ajout peu aprs la production des rsidus trs visqueux, de sorte quils peuvent tre stocks comme liquides trs visqueux (viscosit denviron 1250 cSt) des tempratures de stockage courantes (de 40C 50C). Du solvant est nouveau ajout plus tard, afin dobtenir la viscosit requise pour le fuel-oil lourd. Il ne faut ajouter que de petites quantits de solvant pour obtenir une grande rduction de la viscosit. La quantit prcise de solvant ncessaire pour obtenir la viscosit requise du fuel-oil lourd dpend de la viscosit du rsidu et des composants du solvant disponible. Une vaste gamme de composants des rsidus et de solvant seront disponibles,


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car issus de divers procds de raffinage, pour tre utiliss comme composants du fuel-oil lourd (voir tableau 1).

COMPOSANTS DES RSIDUS DESCRIPTION Rsidu de distillation atmosphrique Hydrocarbures C20+, point dbul .> 350C Rsidu de distillation atmosphrique, dsulfur

Hydrocarbures C20+, point dbul .> 350C

Rsidu de distillation sous vide, lger Hydrocarbures C24+, point dbul .> 390C Rsidu de distillation sous vide Hydrocarbures C35+, point dbul .> 525C Rsidu de rcurage du four coke Hydrocarbures C20+, point dbul .> 350C Rsidu de craquage thermique Hydrocarbures C20+, point dbul .> 350C Residu dhydrocraquage Hydrocarbures insatures c20+, point debul .> 350c Residus de craquage a la vapeur Hydrocarbures insatures c14 point debul .> 260c Residu de craquage catalytique Hydrocarbures c11+, point debul .> 200c Residu de reformeur catalytique dans colonne de fractionnement

Hydrocarbures aromatiques, c10 c25, point debul 400c+

Residu de viscoreduction COMPOSANTS DU SOLVANT DESCRIPTION Distillats de craquage catalytique, intermdiaires, dsulfurs

Hydrocarbures C11 C30 y compris une grande proportion daromatiques tricycliques, point dbul 260C 500C

Distillats de craquage catalytique, lourds, dsulfurs

Hydrocarbures C15 C35 point dbul 260C 500C

Distillats de craquage catalytique, lourds Hydrocarbures C15 C35, point dbul 260C 500C Huile clarifie de craquage catalytique, dsulfure


Huile boueuse de craquage catalytique (clarifie)


Gasoil de craquage thermique Hydrocarbures insaturs C15 C36, point dbul 260C 480C

Gasoil viscorducteur Residu de reformeur catalytique dans colonne de fractionnement

Hydrocarbures aromatiques, c10 c25, point debul 160c - 400c

Coupe ptrolire recycle par craquage catalytique

Gasoils, hydrotraits sous vide Hydrocarbures C15 C36, point dbul 230C 600C Gasoil, atmosphrique lourd Hydrocarbures C7 C35, point dbul 120C 510C Gasoil lger sous vide Hydrocarbures C11 C35, point dbul 250C 545C Rsidu de gasoil lger sous vide Hydrocarbures C13+, point dbul. 230C+ Gasoil intermdiaire sous vide Hydrocarbures C14 C42, point dbul. 250C 545C Gasoil lourd sous vide, dsulfur Hydrocarbures C20 C50, point dbul. 350C 600C Residus cokage leger et gasoil sous vide Hydrocarbures c13+, point debul. 230c+ Residus cokage lourd et gasoil sous vide Hydrocarbures c13+, point debul. 230c+ Gasoil lourd sous vide Hydrocarbures C20 C50, point dbul. 350C 600C

Tableau 1. Composants des rsidus et distillats utiliss dans la production de fuel-oils lourds (CONCAWE, 1998)

Proprits des rsidus utiliss pour le fuel-oil lourd Les proprits physiques et chimiques des rsidus dpendront du ptrole brut duquel ils sont

drivs et des procds de raffinage utiliss pour leur production. Les proprits typiques des rsidus produits, partir dun brut paraffineux du Moyen-Orient et dun brut asphaltique du Venezuela, par distillation atmosphrique, sous vide, craquage catalytique et viscorduction sont reprises dans le tableau 2.

Considrant dabord leffet du procd sur le brut paraffineux: la distillation atmosphrique produit un rsidu peu dense et peu visqueux. Le rsidu de la distillation sous vide prsente une densit un rien plus leve, mais une viscosit beaucoup plus importante, tant un coupage plus profond dans le rsidu atmosphrique. Les densits des rsidus du procd de craquage sont bien plus importantes


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parce que la structure chimique du ptrole a t modifie par celui-ci. Les rsidus de craquage contiennent une proportion beaucoup plus importante de matires non-satures et aromatiques par rapport aux rsidus de distillation. Cela est particulirement visible pour le rsidu de craquage catalytique, qui est trs dense mais prsente la viscosit la plus basse parce quil sagit dun rsidu du craquage dune fraction de distillat moyen et non de ptrole brut. La densit du rsidu de viscorduction est la plus leve de tous les rsidus, mais sa viscosit est comprise entre celle des rsidus atmosphriques et sous vide. Le contenu en asphalte des rsidus est galement accru par le craquage.

Brut paraffineux Brut asphaltique

Proprit Rsidu atmos.

Rsidu sous vide

Boue de craq. Cat.

Rsidu viscord.

Rsidu atmos.

Rsidu sous vide

Boue de craq. Cat.

Rsidu viscord.

SG (densit relative) 15C 0,890 0,908 0.995 0,998 0,975 0,982 1,043 1,011

Viscosit cinmatique 50C (cSt) 380 20 100 180 1 620 5 500 - 2 100 -

Viscosit cinmatique 100C (cSt) 45 950 25 92 335 11 500 175 2685

Point dcoulement (C) +12 +15 +24 +27 +3 +5 +8 +9

Teneur en cendres ( % de la masse) 0,015 0,04 0,25 0,07 0,08 0,12 0,32 0,14

Rsidu de carbone Conradson ( % de la masse)

10,5 18,5 9,5 19,0 13,8 20,6 12,2 22,4

Teneur en soufre ( %de la masse) 4,2 5,3 4,5 3,3 2,8 3,3 3,0 2,6

Teneur en asphaltne ( %de la masse) 3,0 6,0 1,5 10,0 6,6 10,4 2,2 13,6

Teneur en vanadium (ppm) 50 90 0 100 320 550 2 600

Tableau 2. Effet du type de brut et du type de raffinage sur les proprit des rsidus (Clark, 1990)

Les proprits des rsidus produits avec le brut asphaltique prsentent des tendances similaires, sauf que le ptrole brut est plus lourd et donne donc des rsidus plus denses et plus visqueux dans chaque procd. Les rsidus du brut asphaltique prsentent des points dcoulement plus levs, en raison de la proportion importante de cire du brut paraffineux. Similairement, les rsidus du brut asphaltique contiennent davantage dasphaltne que les rsidus quivalents du brut paraffineux.

Proprits des solvants de mlange Une rpartition identique des proprits peut tre observe dans les proprits des composants

potentiels du solvant produits partir de diffrents ptroles bruts par diffrents procds de raffinage (voir tableau 3). Les distillats produits partir de bruts paraffineux sont moins denses et moins visqueux que des matires quivalentes, produites partir dun brut asphaltique. Les points dcoulement des distillats produits partir dun brut paraffineux sont plus levs en raison de leur plus grande proportion de cire.

Brut paraffineux Brut asphaltique Proprit

Distillat atmosphrique

Coupe ptrolire

recycle par craq.cat.

Distillat viscorducteur

Distillat atmosphrique

Coupe ptrolire

recycle par craq.cat.

Distillat viscorducteur

SG (densit relative) 15C 0,846 0,948 0,906 0,862 0,979 0,962

Viscosit cinmatique 40C (cSt) 4,3 5,1 9,2 7,3 6,9 12,5

Point dignition Pensky-Martens (C) 110 110 125 105 104 120

Point dcoulement (C) -9 -6 +9 -5 -4 +1

Rsidu 10 % de carbone Conradson ( % de la masse)

0,1 0,5 0,6 0,05 0,6 0,7

Teneur en soufre ( %de la masse) 1,3 3,3 2,3 0,8 1,5 1,2

Teneur en asphaltne ( % de la masse) nant nant nant nant nant nant

Teneur en vanadium (ppm) nant nant nant nant nant nant

Distillation: point dbullition initial (C) 220 215 295 230 215 285

Distillation: 50 % rcupr (C) 290 300 350 305 320 364

Distillation: point dbullition final (C) 350 365 390 365 > 390 > 390

Tableau 3. Effet du type de brut et du type de raffinage sur les proprit des solvants (Clark, 1990)


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Mlange pour produire des fuel-oils lourds Il est possible de mlanger les composants rsiduels et les solvants dans des proportions

adquates, afin dobtenir un fuel-oil lourd prsentant la bonne viscosit et en fonction de ce qui est produit par la raffinerie. Dun point de vue conomique, les composants seront slectionns comme tant de la moindre valeur, parce que le fuel-oil lourd nest pas un produit super, de grande valeur. Cependant, il est possible que la slection soit modifie par lconomie gnrale ou les oprations de raffinage. La quantit dune matire particulire, comme le rsidu de coupe ptrolire recycle de craqueur catalytique, dpendra de la production globale dessence plutt que de la production dune unit de traitement en particulier.

Toutes les raffineries neffectuent pas tous les procds de craquage dcrits plus haut. Les raffineries qui ne font que la distillation atmosphrique et sous vide font ce que lon appelle la distillation directe. Les fuel-oils lourds produits dans ces raffineries seront donc base de rsidus atmosphriques ou sous vide, combins avec du gasoil sous vide comme solvant. Les fuel-oils lourds base de ces composants prsenteront une densit relativement basse et une viscosit particulire.

Les raffineries qui recourent au craquage thermique, catalytique et aux viscorducteurs gnreront galement des rsidus de ces procds, qui seront disponibles pour constituer du fuel-oil. Les matires disponibles pour tre utilises comme bases pour les solvants comprendront du gasoil craqu thermiquement et catalytiquement, de la coupe ptrolire recycle (lourde ou non) et de la boue de coupe ptrolire recycle. Les fuel-oils qui contiennent une grande proportion de composants craqus prsentent des qualits dignition et de combustion moins bonnes que les fuel-oils issus de la distillation directe. Les fuel-oils lourds composs de rsidus craqus lourds peuvent prsenter des problmes de stabilit. Laugmentation de la teneur en asphaltne, combine avec dautres modifications chimiques causes par le craquage, prcipite les asphaltnes contenus dans le produit. Cela peut tre lorigine dun dpt asphaltnique lors du stockage, ce qui peut boucher les filtres. Linstabilit naturelle des rsidus lourds craqus peut tre surmonte par lutilisation dun solvant trs aromatique comme le gas-oil recycl produit lors du craquage catalytique. Lutilisation de fuels rsiduels craqus avec des solvants craqus fournira un fuel-oil de trs grande densit nimporte quel taux de viscosit.

Approvisionnement en fuel-oil lourd Les composants rsiduels et de solvants utiliss pour le mlange du fuel-oil lourd sont produits

dans diffrentes raffineries de ptrole de par le monde. Les ptroles bruts traits ne sont pas constants et prsentent des variations rgionales. Les techniques de traitement employes par chaque raffinerie sont gnralement les mmes, mme si la capacit de traitement est accrue de temps autre. On peut donc parler de qualit rgionale pour les caractristiques de fuel-oils lourds.

Aux Etats-Unis, plus particulirement sur la Cte Ouest et dans le Golfe du Mexique, les techniques de craquage sont abondamment utilises et les fuel-oils lourds vendus dans la rgion sont dune grande densit. En Amrique du Sud, les fuel-oils drivs des ptroles bruts vnzuliens sont relativement denses et prsentent une teneur en vanadium leve, ce qui peut gnrer des dpts dans les moteurs. Les fuel-oils lourds commercialiss en Afrique du Nord sont souvent base de ptroles bruts cireux, ce qui gnre des points dcoulement levs. Les fuel-oils lourds commercialiss au Moyen-Orient prsentent gnralement de bonnes proprits, parce quils sont faits partir de ptroles bruts de qualit, mais peuvent toutefois prsenter une teneur en soufre leve.

Les carburants de soute sont ncessaires dans tous les ports du monde. Parfois, ils ne proviennent pas directement dune raffinerie. Il existe un grand nombre dagents de ravitaillement qui fournissent ces carburants. Habituellement, ils mlangent la quantit requise de fuel-oil lourd avec un distillat ou mlangent des quantits de fuel-oils quils ont de stock.

PROPRIETES REQUISES DES FUEL-OILS LOURDS

Les proprits de base requises pour un fuel-oil lourd doivent lui permettre dtre utilis pour lusage auquel il est destin et de fournir, par sa combustion, lnergie quil contient. Le fuel-oil doit galement pouvoir tre stock et pomp avant son utilisation. Il ne doit pas contenir un taux de contaminants ou dimpurets qui en compromettraient lutilisation ou endommageraient les


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quipements dans lesquels il est utilis. Ces exigences peuvent tre tablies en fonction des proprits dun fuel-oil lourd incluant :

Proprit Signification Viscosit Voir infra Densit Les hydrocarbures haute densit (indiquant une grande proportion de composants craqus)

ont une nergie spcifique rduite. La densit du fuel-oil affecte galement lefficacit centrifuge du sparateur deau.

Point dcoulement Indique la temprature de stockage requise. Point dignition Doit tre suprieur 60C pour la plupart des applications. Teneur en eau Contaminant pouvant interfrer avec la combustion. Teneur en cendres Indique que la matire ne peut tre brle, ce qui peut causer des

problmes drosion et des dpts. Rsidu de carbone Conradson Rsidu de carbone Ramsbotton

Indique les tendances la combustion et la formation de dpts.

Teneur en asphaltne Indique les tendances la combustion et la formation de dpts. Teneur en soufre Indique les missions doxyde de soufre et la ncessit dhuiles

lubrifiantes alcalines. Teneur en vanadium Cause des problmes de combustion. Teneur en aluminium Pour dtecter la prsence de fines (petites particules) catalytiques

doxyde daluminium qui peuvent roder les moteurs. Pouvoir calorifique global Quantit dnergie gnre par la combustion du fuel-oil

Tableau 4. Utilisation du fuel-oil: proprits et significations

Les spcifications des fuel-oils lourds se basent principalement sur la viscosit une temprature donne. Les composants rsiduels et des solvants seront mlangs dans des proportions adquates afin dobtenir la viscosit dsire la temprature donne. La temprature particulire la plus approprie dpend de lutilisation spcifique. La viscosit est trs importante dans lutilisation des fuel-oils, parce que les hydrocarbures contenus dans les composants rsiduels du fuel-oil lourds sont difficiles enflammer et brler compltement. Par consquent, les fuel-oils lourds doivent tre atomiss afin dassurer une combustion totale. Latomisation est utilise dans la plupart des applications (hauts-fourneaux, brleurs et rchauffeurs industriels), dans des brleurs mazout spcialement conus et dans des moteurs diesel au niveau des injecteurs. La principale caractristique physique dun fuel-oil dterminant son mode datomisation est sa viscosit la temprature du bec de latomiseur. Cette temprature peut tre trs leve, mais la viscosit 100C est souvent utilise comme indicateur de performances probables.

Les fuel-oils lourds doivent galement tre stocks avant leur utilisation puis pomps l o ils seront utiliss. Pour le pompage, la viscosit maximale est comprise entre 800 1000 cSt. La viscosit de nimporte quel hydrocarbure diminue lorsque sa temprature augmente et les fuel-oils les plus lourds doivent donc tre chauffs pendant leur stockage. Le chauffage dpendra de la viscosit du fuel-oil lourd. La viscosit 50C est aujourdhui ltalon de temprature de stockage. Le point dcoulement dun fuel-oil lourd est galement important. Les hydrocarbures dont la temprature est grandement infrieure au point dcoulement seront solides et impossibles pomper.

Etant donn que les proprits physiques et chimiques des rsidus et des solvants utiliss dans la production des fuel-oils lourds peuvent varier grandement, les fuel-oils mlangs la mme viscosit nominale une temprature donne peuvent tre composs de diffrentes matires dans des proportions variables.

SPECIFICATIONS DES FUEL-OILS RESIDUELS POUR BRULEURS

La terminologie des fuel-oils lourds est vague et peut savrer droutante. A lorigine, les fuel-oils rsiduels ntaient utiliss que dans des chaudires et des hauts-fourneaux industriels et furent donc


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appels fuels de chaufferie ou fuels de hauts-fourneaux. Les fuel-oils lourds utiliss comme carburant de soute pour les gros moteurs diesel de navires sont similaires, voire identiques, aux fuel-oils lourds destins aux chaudires industrielles, mais deux sries de spcifications ont t tablies en parallle. Les fuel-oils sont issus de mlanges des rsidus et des solvants disponibles, conformment ces spcifications, principalement en fonction de la viscosit spcifie.

Les premires spcifications pour les fuel-oils rsiduels ont t conues pour rencontrer les exigences de diffrents types de chaudires et de fourneaux terre. Le principal paramtre tait la viscosit. La mthode utilise pour dterminer la viscosit tait, au Royaume-Uni, le viscomtre Redwood 1, aux Etats-Unis le viscomtre Saybolt et, en Europe, le viscomtre Engler. Dans de nombreux pays, trois qualits principales (lger, moyen et lourd) ont t commercialises pendant de nombreuses annes. La temprature de dfinition de la viscosit pour la spcification britannique a t fixe 100F (37.8C) et la valeur de la viscosit tait exprime en Redwood 1 seconds, et les trois grades sont les suivants :

Combustible domestique- 200 s Redwood 1 Fuel Utilis lorigine comme carburant pour des grandes chaudires de chauffage central et boilers de

production deau chaude, hauts-fourneaux, etc. o le stockage au chaud nest pas disponible. Fuel-oil Medium - 900 s Redwood 1 Fuel Utilis dans de plus grands boilers et dans des fours industriels. Doit tre chauff pour tre pomp

et atomis. Fuel-oil lourd - 3000 3600 s Redwood 1 Fuel Fuel-oil rsiduel prsentant une viscosit plus importante, ncessitant un chauffage pendant le

stockage et latomisation. Les viscosits Redwood, Saybolt et Engler ont t remplaces par des mesures de la viscosit

cinmatique, exprime en centiStokes (cSt). La classification BS (British Standard) BS 2869:83 spcifie sparment les proprits des fuels pour les moteurs et pour les brleurs (appareils de chauffage, chaudires et fours) et est prsente dans le Tableau 5.

Description du fuel Fuels rsiduels Classification BS 2869: 83 E F G H Ancienne spcification

Fuel-oil lger

Fuel-oil Medium

Fuel-oil lourd

Fuel-oil extra lourd

Viscosit cinmatique 80C (cSt) max. 13,50 35,0 85,0 130,0 Viscosit cinmatique 50C (cSt) max. 36,2 128 422 740 Point dignition, PM ferm (C) min. 66 66 66 66 Teneur en eau % vol (v/v) max. 0,5 0,75 1,00 1,00 Sdiment % masse (m/m) max. 0,15 0,25 0,25 0,25 Cendres % masse (m/m) max. 0,15 0,15 0,20 0,20 Teneur en soufre % masse (m/m) max. 3,5 3,5 4,0 4,0

Tableau 5. Classification BS 2869:83 des carburants rsiduels pour brleurs

Les classifications BS 2869: 83 A, B et C dcrivent les proprits des fuel-oils distills (diesels, krosne et fuels domestiques). La spcification BS est assez limite et il convient de noter que les valeurs de viscosit requises sont des valeurs maximales autorises et non des valeurs typiques et quaucune valeur minimale nest spcifie. De nombreux autres pays ont labor des spcifications nationales similaires, mme si le nom donn aux trois types varie.

Les compagnies ptrolires ont commercialis des ptroles conformes ces spcifications, mais ne portant pas toujours le mme nom. Des valeurs de proprits typiques sont mentionnes aux fiches de donnes des produits (Tableau 6), mais les valeurs prcises vont dpendre du ptrole brut trait et des techniques de raffinage utilises.

Fuel-oil lger Fuel-oil medium Fuel-oil lourd Classification BS 2869: 83 E F G


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Densit 15C (kg/litre) Min./ typique /max.

- / 0,940 / 0,980

- / 0,970 / 1,005

- / 0,980 / 1,005

Viscosit cinmatique 80C (cSt) Min./ typique /max.

10,0 / 13,0 / 13.5

25 / 34,0 / 35,0

55 / 78 / 85

Viscosit cinmatique 50C (cSt) Typique

34

123

368

Point dignition, PM ferm (C) min. 66 66 66 Teneur en eau % vol (v/v) Typique / maximum

0,1 / 0,5

0,1 / 0,75

0,1 / 1,00

Sdiment % masse (m/m) Typique / maximum

0,02 / 0,1

0,03 / 0,15

0,04 / 0,2

Cendres % masse (m/m) Typique / maximum

0,02 / 0,05

0,03 / 0,07

0,04 / 0,10

Teneur en soufre % masse (m/m) Typique / maximum

2,2 / 3,2

2,5 / 3,5

2,6 / 3,5

Donnes supplmentaires Temprature minimale de stockage (C) 10 25 40 Temprature minimale de manipulation (C)

10 30 50

Tableau 6. Proprits typiques des fuel-oils rsiduels

Les spcifications des proprits du fuel-oil extra lourd BS 2869: 83 grade H ont souvent t lobjet de discussions et dacceptation par les fournisseurs et les consommateurs. Ces hydrocarbures trs lourds sont fournis en vrac des clients spcifiques et pour des utilisations spcifiques, comme les brleurs dans une centrale lectrique. Les capacits des quipements de pompage et de dallumage dtermineront ce qui est acceptable et ce qui ne lest pas.

Un systme similaire a t dvelopp aux Etats-Unis et lASTM (American Society for the Testing of Materials) a publi des spcifications pour les fuel-oils en gnral et plus spcialement pour les carburants de moteurs diesel. LASTM D396-80 - Spcification Standard pour les Fuel-Oils couvre une gamme de carburants allant du distillat lger au fuel-oil rsiduel lourd utilis dans les fours ou les usines de production de vapeur. La spcification ASTM utilise des chiffres allant de 1 6, contrairement la classification BS qui utilise des lettres. Voici les dfinitions des grades rsiduels de fuel-oil:

N4 Fuel (lger) Type de fuel gasoil, prsentant une viscosit assez basse. Il sagit souvent dun distillat lger, mais peut parfois tre un distillat lourd, pour autant quil soit conforme au SG spcifi. Le prchauffage nest normalement pas ncessaire pour sa manipulation ou sa combustion. N 4 Fuel Il peut sagir dun distillat plus lourd ou dun fuel-oil rsiduel lger. Le prchauffage nest normalement pas ncessaire pour sa manipulation ou sa combustion. N 5 Fuel (lger) Le prchauffage est parfois ncessaire, cela dpend du climat et des quipements. N 5 Fuel (lourd) Le prchauffage est parfois ncessaire pour la combustion et, dans un climat froid, pour la manipulation. N 6 Fuel Le prchauffage est ncessaire pour la manipulation et la combustion.

La spcification ASTM comprend un nombre limit de proprits spcifies pour ces grades de fuel-oil.

Classification ASTM D396-80 N 4 (Lger)

N 4 N 5 (Lger)

N 5 (Lourd)

N 6


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Poids spcifique 60F/60F max. Densit API () min

0,8762 30

- - - -

Viscosit Saybolt Universal secs. 100F min. (32,6) 45 >125 >300 >900 Saybolt Universal secs. 100F max. (45) 125 300 3000 9000 Visc. cin. 40C/104F (cSt) min. - 5,5 >24 >58 - Visc. cin. 40C/104F (cSt) max. - 24,0 58 168 - Visc. cin. 50C/122F (cSt) min. - - - - >92 Visc. cin. 50C/122F (cSt) max. - - - - 368 Point dignition C (F) min. 38 (100) 55 (130) 55 (130) 55 (130) 60 (140) Point dcoulement C (F) max. -6 (20) -6 (20) - - - Eau et sdiments % vol (v/v) max. 0,50 0,50 1,00 1,00 2,00 Cendres % masse (m/m) max. 0,05 0,10 0,10 0,10 -

Tableau 7. Spcifications ASTM pour les fuel-oils rsiduels

SPECIFICATIONS DES FUEL-OILS MARINS LOURDS DE SOUTE

Les exigences dun grand nombre de moteurs (de navire) de diffrents types, tailles et capacits ont gnr un grand nombre de types de fuel-oils de soute disponibles.

Les navires quips de moteurs diesel bas, moyen ou haut rgime et plus particulirement les navires qui doivent sarrter et repartir souvent, tels les bateaux de pche et les ferries qui font des trajets courts, ne saccommodent pas bien des fuel-oils rsiduels lourds. Ces navires utilisent en gnral du Marine Diesel Oil (MDO).

Il y a de nombreuses annes, la force motrice des grands paquebots tait fournie par des chaudires au charbon. Certaines chaudires, particulirement sur les navires de guerre, ont t remplaces par des chaudires alimentes au fuel-oil lourd.

Les grands moteurs diesel bas rgime installs dans les grands navires moteur furent les premiers consommer du fuel-oil lourd. A la fin des annes 40 et au dbut des annes 50, les fuel-oils lourds rsiduels basse viscosit taient utiliss avec des moteurs diesel bas rgime quipant de grands navires.

Lutilisation de fuel-oils rsiduels dans les moteurs de bateaux a connu une expansion rapide, tant pour les moteurs diesel crosse bas rgime que pour les grands moteurs diesel piston tronqu moyen rgime qui consomment maintenant des fuel-oils lourds haut taux de viscosit.

Tous les navires ne disposent pas des quipements de chauffage et de manipulation ncessaires pour consommer les fuel-oils les plus lourds. Certains moteurs diesel plus petits peuvent tre aliments avec un carburant se situant entre le MDO et un fuel-oil rsiduel lourd. Ces carburants intermdiaires schelonnent en fait du MDO avec une petite proportion de matire rsiduelle ajoute (ne devant pas tre chauff pendant le stockage) jusquaux fuel-oils lourds composs uniquement de matires rsiduelles, particulirement des rsidus de distillation atmosphrique directe.

La principale raison qui a pouss lutilisation des fuel-oils lourds tait dordre conomique. Les fuels distills sont plus chers que les fuels rsiduels et, en gnral, plus un fuel-oil lourd est visqueux, moins il est cher.

Spcifications des fuels rsiduels lourds pour les moteurs diesel Pour spcifier ces fuel-oils rsiduels et intermdiaires, plusieurs systmes de classification ont t

dvelopps pour les fuels de soute, lesquels se sont substitus les uns aux autres au fur et mesure. Lindustrie du transport maritime se montre, par certains cts, conservatrice et les anciennes nomenclatures sont restes dusage bien longtemps aprs lintroduction des nouvelles.

Bunker C Pendant de nombreuses annes, lappellation Bunker C tait utilise partout pour voquer les

carburants rsiduels les plus visqueux utiliss sur terre et en mer. Le fuel-oil prsentant la viscosit la


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plus leve fut disponible pendant de nombreuses annes, sa viscosit tait denviron 3500 s Redwood 1 seconds 100F, ce qui quivaut un maximum de 380 cSt 50C.

Spcifications nationales pour les carburant de soute De nombreux pays, plus particulirement ceux possdant une importante flotte navale, se

sentirent obligs de dvelopper des normes nationales pour les fuels de soute. Cela a donn naissance plusieurs appellations pour, finalement, un mme fuel-oil lourd. En France, il existe 4 types de fuel-oils : fuel-oil n 1 (fuel-oil lger), fuel-oil n 2 (fuel-oil lourd), n 2 BTS (fuel-oil lourd avec faible teneur en soufre) et n 2 TBTS (fuel-oil lourd avec trs faible teneur en soufre).

Vers une spcification uniformise des fuels de soute Il y a plusieurs annes, il fut dcid que les appellations existantes pour les carburants industriels

et de soute prtaient confusion et quil fallait donc dvelopper un nouveau systme de classification bas sur la viscosit. Au dbut, ce systme avait pour base la viscosit 100F exprime en Redwood 1 seconds. La gamme de fuel-oil intermdiaire fut introduite pour dcrire des fuel-oils dont les proprits taient comprises entre le distillat et les fuels rsiduels lourds.

Le degr de viscosit du fuel intermdiaire fut dcrit par un chiffre quivalant la viscosit Redwood 1 100F divise par 100. Ce systme de classification donna 11 types de fuel-oils intermdiaires, numrots de 2 30 : le fuel-oil intermdiaire 2 prsentait une viscosit de 200 secondes, le fuel-oil intermdiaire 15 prsentait une viscosit de 1500 secondes.

Lorsque la viscosit Redwood 1 100C fut remplace par la viscosit cinmatique dtermine 50C, les appellations des grades intermdiaires ont t modifies pour reflter ce changement. Exemple : le fuel intermdiaire 15 (1500 Redwood 1 secondes 100F) fut dnomm IFO 180 (Intermediate Fuel Oil Fuel-Oil Intermdiaire, 180 cSt 50C). Ce systme de classification fut galement largi pour inclure les fuel-oils Bunker C et les diffrents types de fuel-oils rsiduels plus lourds (Tableau 8).

Numro de grade intermdiaire

Viscosit moyenne Redwood 1 100C (38C) (secondes)

Echelle de viscosit Redwood 1 100C (38C) (secondes)

Viscosit cinmatique moyenne 50C (cSt)

Grade IFO

Grades intermdiaires 2 200 190 210 30 IFO 30 3 300 280 300 40 IFO 40 4 420 400 440 60 IFO 60 6 610 600 610 80 IFO 80 8 780 780 800 100 IFO 100 10 960 950 1000 120 IFO 120 12 1200 1150 1250 150 IFO 150 15 1500 1490 1520 180 IFO 180 20 2100 2000 2200 240 IFO 240 25 2500 2400 2600 280 IFO 280 30 3000 2900 3000 320 IFO 320 Bunker C 3600 3500 3600 380 IFO 380 Rsiduels lourds 4000 4000 4200 420 IFO 420 4500 4400 4600 460 IFO 460 6000 500 (IFO 600) 8000 700 (IFO 700)

Tableau 8. Le systme de classification de la viscosit des fuel-oils intermdiaires

Bien que 16 fuel-oils IFO soient potentiellement disponibles, seuls quelques-uns sont vritablement disponibles auprs des vendeurs. Les deux types les plus frquents sont les IFO 380 et IFO 180. Le type le plus largement vendu est lIFO 380 avec environ 70 % du volume total des carburants de soute fournis. Le fuel-oil IFO 180 est galement trs rpandu pour les moteurs diesel marins, plus particulirement les moteurs moyen et haut rgime piston tronqu. Le systme de classification IFO ne spcifie la viscosit qu 50C pour le type de fuel-oil concern, les autres


22

proprits pouvant tre trouves dans les fiches de donnes et les spcifications de marketing des fournisseurs. Une spcification de marketing typique est prsente dans le tableau 9.

Fuel intermdiaire Fuel lourd IFO 30 IFO 40 IFO 60 IFO 80

IFO 100 IFO 120 IFO 150 IFO 180 IFO 240 IFO 280

IFO 320 IFO 380 IFO 420 IFO 460

Poids spcifique 15C max 0.990 0.990 0.990 Viscosit cinmatique 50C (cSt) max Limite IFO Limite IFO Limite IFO Point dignition PM (C) min 75 75 75 Point dcoulement (C) Et Hiver

max max

+10 +6

+20 +18

+22 +20

Teneur en soufre ( % m/m) max 4,0 4,0 4,5 Teneur en eau ( % m/m) max 1,0 1,0 1,0 Teneur en sdiments ( % m/m) max 0,25 0,25 0,25 Teneur en cendres ( % m/m) max 0,10 0,10 0,10 Rsidu de carbone Conradson ( % m/m) max 11 14 15

Tableau 9. Spcifications de marketing typiques pour des fuel-oils de soute intermdiaires et rsiduels

Terminologie des fuel-oils Les caractristiques gnrales de ces carburants de soute IFO sont grandement similaires celles

des carburants rsiduels pour chaudire. Cela est d au fait que tous les fuel-oils lourds, quils soient utiliss dans des chaudires ou des moteurs marins, sont un mlange des mmes composants rsiduels et de solvants. Il y a eu une tendance interprter librement la description des fuel-oils lourds entre fuels lourds de soute et celle des autres fuels lourds :

Le fuel-oil de soute IFO 30, anciennement dnomm Intermdiaire grade 2 ou 200 second fuel-oil, est trs similaire au Light Fuel Oil (Grade E dans la spcification BS 2689: 83).

Le fuel de soute IFO 120 (anciennement dnomm Intermdiaire 15 ou 1500 second fuel-oil) est trs similaire au Medium Fuel Oil (Grade F dans la BS 2689: 83).

Le fuel de soute IFO-380 (anciennement dnomm 3000 3600 second fuel-oil rsiduel ou fuel-oil Bunker C ou encore fuel-oil n6) est trs similaire au Heavy Fuel Oil (Grade G dans la BS 2689: 83). La viscosit maximale autorise pour le Grade G est de 420 cSt 50C et un grade IFO 420 peut galement tre dcrit comme Heavy Fuel Oil.

Les fuel-oils IFO les plus lourds, IFO 460, IFO 600 et IFO 700 (ne pouvant tre utiliss quavec un quipement appropri) peuvent tre qualifis de Fuel-oils extra-lourds ou de Fuel Oil Extra Heavy conformment la classification BS 2689: 83.

Cependant, les limites de viscosit pour les grades IFO sont dictes par les valeurs maximales autorises pour chaque grade, ce que produit des descriptions de grade plus troites pour les grades IFO que pour les autres qualifications de fuel-oils. Un carburant de soute IFO 380 doit prsenter une viscosit maximale de 380 cSt 50C. Le minimum nest pas tabli mais sil tait infrieur 320 cSt, lappellation IFO serait alors IFO 320. Bien que ces limites ne soient pas toujours rigoureusement respectes, elles posent des limites la gamme de viscosits pour les grades IFO. Les limites de viscosit pour les autres dnominations sont beaucoup plus larges. Les limites de viscosit pour le fuel-oil n6 sont particulirement tendues : suprieures 92 cSt et infrieures 368 cSt 50C. La moiti des grades IFO, de lIFO 100 lIFO 380, peuvent tre raisonnablement dcrits comme tant des fuel-oils n6. La description du Bunker C est galement trs vague.


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Spcifications internationales pour les fuel-oils de soute ISO 8217 : 1996 La spcification des fuel-oils de soute prsente un intrt international, tant donn que le

transport maritime est un commerce international. De grands navires transportent dimmenses quantits de matires premires et de produits finis sur toutes les mers du monde et sapprovisionneront en carburant de soute l o il est disponible au meilleur prix. Les armateurs sont par consquent intresss par lapprovisionnement en carburant bon march. Les fabricants de moteurs de navires doivent produire des moteurs performants et fiables, quel que soit le carburant fourni. Comme cela est dcrit plus haut, la technologie de raffinage du ptrole a chang avec lutilisation croissante de procds de craquage. Cela a en effet produit des fuel-oils plus denses pour tous les grades et des fuel-oils plus visqueux ont t disponibles. LInternational Standards Organisation (ISO) a publi en 1996 une spcification pour les grades de fuel-oils marins rsiduels: lISO 8217 (tableau 10). La temprature spcifie pour qualifier les grades de viscosit a t amene de 50 100C, afin de fournir une image plus prcise de la viscosit aux tempratures plus leves rencontres linjecteur du moteur, plutt que de prsenter la viscosit des fuel-oils aux tempratures de stockage (40-50C). La gamme de viscosits va de 10 cSt 55 cSt 100C, ce qui est grosso modo quivalant 40 700 cSt 50C. Les grades des carburants RM (Rsiduels Marins) sont RM10, RM 15, RM, 25 RM 35, RM 45 et RM 55, ce qui est en gros quivalant IFO 40, IFO 80, IFO 180, IFO 380, IFO 500 et IFO 700. RMA

10 RMB

10 RMC

10 RMD

15 RME

25 RMF

25 RMG

35 RMH

35 RMK

35 Grade IFO quivalent IF0

40 IFO 80

IFO 180

IFO 380

Densit 15C (kg/m3)

max 975 981 981 985 991 991 991 991 1010

Visc. cin. 100C (cSt)

max 10.0 10.0 10.0 15.0 25.0 25.0 35.0 35.0 35.0

Point dignition C min 60 60 60 60 60 60 60 60 60 Point dcoulement C

Qualit hiver max 0 24 30 30 30 30 30 30 30 Qualit t max 6 24 30 30 30 30 30 30 30 Rsidu d

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Rapport du troisième Forum R&D (en français)