Comment marche une raffinerie ?

Première étape : éliminer les impuretés contenues dans le brut (sable, eau, gaz…). Un pétrole type arabique contient environ 1% de gaz, qui pourra être envoyé directement chez le consommateur par un gazoduc, ou liquéfié pour fournir du butane ou du propane.

Deuxième étape : la distillation. Le pétrole est chauffé pour séparer les différentes "coupes". En fonction de la température d'ébullition, on obtient des produits différents. Les trois principales "coupes" pétrolières sont les légers ( les composés gazeux et les essences dont la température d'ébullition se situe entre 40 et 210°C), les moyens (kérosène, diesel et fuel domestique, dont la température d'ébullition se situe entre 170 et 360°C) et les lourds (fuel lourd ou résidus).

Des raffineries du groupe Total, il sort chaque année 580 000 barils d'essence, 712 000 barils de kérosène et gasoil, 552 000 barils de fioul et combustible, 188 000 barils de carburant pour l'aviation, et 419 000 barils d'autres produits.

La filière gazole

Le gazole commercialisé provient en général directement de cette distillation. Il doit néanmoins encore subir plusieurs traitements pour répondre aux spécifications de qualité en vigueur : hydrodésulfuration (élimination du soufre par un procédé catalytique sous hydrogène), hydrotraitement pour améliorer l'indice de cétane (qui influe sur la capacité d'auto-inflammation dans le moteur), abaissement de la teneur en polyaromatiques ( réduction des précurseurs de particules pour réduire les rejets polluants), contrôle de la densité, etc…

A ce stade, le gazole "standard" répond aux réglementations européennes. Ensuite, chaque distributeur peut, s'il le souhaite, améliorer son produit : ajout d'un additif détergent (pour limiter l'encrassement du moteur), amélioration des caractéristiques à froid, anti-mousse, masque d'odeur…

La provenance : un critère de choix pour le gazole

La qualité du pétrole brut est très importante pour le gazole ; le Brent (extrait en mer du Nord), est particulièrement recherché en raison de certaines caractéristiques, notamment une faible teneur en soufre. Pour la filière essence, au contraire, la provenance du brut importe peu. En effet, pour atteindre les caractéristiques requises pour les essences sans plomb, on a recours à différents procédés de raffinages qui fournissent des bases qui seront mélangées pour fabriquer l'essence aux propriétés voulues : on ne peut pas, comme pour le gazole, utiliser la coupe issue de la distillation telle quelle.

La filière essence

Là encore, le but est de répondre aux normes de qualité imposées (volatilité, indice d'octane, densité, teneur en composé aromatiques et oléfiniques, teneur en benzène). Cinq procédés sont principalement utilisés pour obtenir des "bases" que l'on mélangera ensuite en quantités variables pour obtenir la qualité voulue : l'alkylation, l'isomérisation, le réformage, le craquage catalytique, et l'éthérification. Chaque procédé donnera naissance à une base. Pour obtenir de l'essence sans plomb, on associe par exemple du butane, de l'alkylat, de l'isomérat, du réformat et un produit issu de l'éthérification de biocarburants : MTBE ou ETBE.

Comme le gazole, l'essence peut être améliorée par différents types d'additifs, tels que les additifs détergents qui permettent de maintenir les moteurs propres.

Une énorme usine qui nécessite beaucoup d'investissements

Dans les raffineries , on rencontre de nombreux procédés qui doivent généralement travailler avec des hautes températures et des fortes pressions (nécessaires pour transformer certains composés et obtenir des hydrocarbures plus légers, à partir de coupes lourdes). Elles requièrent donc beaucoup d'énergie elles-mêmes. Pour obtenir tous les mélanges possibles, elles doivent aussi disposer d'importants volumes de stockage des produits bruts, intermédiaires et des produits finis. Les unités de raffinage sont spécifiques à chaque filière.

En France, il existe onze raffineries, mais leur offre n'est pas vraiment adaptée au marché : les capacités de raffinage du gazole sont insuffisantes (on en importe environ 30% de la consommation actuelle), tandis qu'on est en surcapacité pour l'essence.