craquage

Le craquage est la décomposition thermique ou catalytique de molécules d'hydrocarbures lourds en molécules plus légères. Dans le raffinage du pétrole, il convertit les fractions de pétrole brut à longue chaîne, trop lourdes et visqueuses pour être utilisées comme carburant, en molécules plus petites adaptées à l'essence, au diesel et à d'autres produits. Le processus fonctionne parce que la chaleur et la pression brisent les liaisons chimiques entre les atomes de carbone, produisant un mélange d'hydrocarbures plus petits qui s'évaporent à des températures plus basses et atteignent des prix de marché plus élevés.

Deux méthodes principales dominent la pratique industrielle. Le craquage thermique utilise des températures élevées, généralement de 450 à 650 degrés Celsius, et une pression élevée pour scinder les molécules; le craquage catalytique en lit fluidisé (FCC) fonctionne à des températures plus basses, autour de 500 à 550 degrés Celsius, mais accélère le processus en utilisant un catalyseur, généralement un composé de zéolite, ce qui augmente la sélectivité vers les produits souhaités. Le FCC est plus courant dans les raffineries modernes car il produit moins de résidus de coke et offre un meilleur contrôle de la distribution des produits. Le visbreaking, un processus thermique plus doux utilisant 350 à 400 degrés Celsius, craque partiellement les huiles résiduelles lourdes pour réduire la viscosité sans aller jusqu'à la conversion complète.

Sa place dans la raffinerie

Le craquage se situe en aval de la distillation du brut. Une colonne de distillation sépare le brut en fractions par point d'ébullition; le produit de fond lourd, appelé résidu sous vide ou fioul, serait autrement sans valeur ou seulement adapté au carburant marin. Le craquage convertit ces flux de faible valeur en distillats moyens et en essence de plus grande valeur. Les produits plus légers du craquage sont acheminés vers d'autres unités de traitement pour la stabilisation et le mélange. Le matériau plus lourd qui résiste au craquage s'accumule à la base sous forme de coke, qui est éliminé par des unités de cokéfaction ou brûlé comme combustible.

Le terme «craquage» est entré dans le vocabulaire de l'industrie pétrolière au début du 20e siècle comme une description vivante du processus: les grosses molécules étaient littéralement «craquées» par la chaleur. Le nom est resté même si la chimie est devenue mieux comprise et que des variantes catalytiques sont apparues. Les craqueurs pétrochimiques fonctionnent de manière similaire mais ciblent l'éthylène et le propylène pour les plastiques et les produits chimiques, fonctionnant à des températures plus élevées et des temps de séjour plus courts que les craqueurs de qualité carburant.

Les opérateurs surveillent l'efficacité de la conversion, les rendements des produits et les taux de formation de coke. Une température de craquage excessive augmente le dépôt de coke sur les surfaces du réacteur, nécessitant une régénération fréquente et réduisant le temps de disponibilité. Un craquage insuffisant laisse trop de molécules lourdes qui ne peuvent pas être vendues comme produits finis. L'équilibre dépend de la demande du marché pour des carburants spécifiques, des caractéristiques du brut et de la fraîcheur du catalyseur.