Pétrole

Des hydrocarbures aux polymères : une pétrochimie mondiale intégrée

Les plastiques se retrouvent sous de multiples formes dans une large gamme de produits et objets de notre quotidien : automobile, construction, emballage, films, fibres, produits d'hygiène et de cosmétique, matériel médical, etc. Ils proviennent à plus de 90 % de la transformation du pétrole. Entre les deux, des procédés de haute technologie sont mis en œuvre pour décomposer les hydrocarbures en molécules simples (monomères) et les assembler ensuite en polymères (polyéthylène, polypropylène, polystyrène). C'est le métier de Total Petrochemicals, l'un des grands acteurs mondiaux de cette industrie.

  • Emballages alimentaires en matière plastique (unité MTO à Feluy) Emballages alimentaires en matière plastique (unité MTO à Feluy) Ces emballages illustrent la production de l\'unité MTO (Méthanol To Olefins) du site pétrochimique de Feluy
  • Gonfreville l'Orcher Vue de la nouvelle unité de styrène sur le site pétrochimique de Gonfreville-l'Orcher, en France. Nouvelle unité de styrène sur le site pétrochimique de Gonfreville-l'Orcher, en France.
  • Usine de Carling Saint-Avold Vue de l'usine de Carling Saint-Avold en France L'usine de Carling Saint-Avold, en France, est l'un des plus grands sites pétrochimiques européens.
  • Vue de l'unité MTO de Feluy, en Belgique Vue de l'unité MTO de Feluy, en Belgique Cette unité est destinée à produire des oléfines et des polyoléfines (matière première des plastiques) à partir de méthanol (obtenu à partir de gaz naturel, de charbon ou de biomasse).
  • Granulés de polypropylène Gros plan de granules de polypropylène Le polypropylène est un plastique destiné principalement aux marchés de l\'automobile, de l\'emballage, des équipements ménagers, des fibres…

La maîtrise de l'ensemble de la chaîne, la capacité à concevoir les procédés du futur

Réduction du poids des véhicules ou des avions, isolation efficace des bâtiments, durée de vie accrue des canalisations de transport de l'eau et du gaz, protection et conservation des aliments, stockage de données… Si les plastiques ont pris une place essentielle dans de multiples domaines, seule une faible part (environ 4 %) des volumes de pétrole produits dans le monde sert à la fabrication des polymères.


Mais le naphta, une "essence lourde" issue du raffinage après distillation du brut, constitue aujourd'hui encore le socle de la plupart des procédés de la chimie de base. Le craquage de ses molécules dans un vapocraqueur demeure la voie la plus utilisée pour obtenir des oléfines (éthylène, propylène, butadiène…), les aromatiques (benzène, styrène…) étant, quant à eux, produits par réformage catalytique ou par des procédés similaires.


Présent sur l'ensemble de cette chaîne, Total Petrochemicals développe également une pétrochimie basée sur l'éthane, issu du gaz naturel, et explore, par ailleurs, d’autres voies qui lui permettront demain de recourir à davantage de matières premières renouvelables et biodégradables.


Tirer le meilleur parti des synergies avec le raffinage

La complémentarité avec le raffinage, qui se traduit souvent par des unités industrielles voisines les unes des autres, est l'un des points forts de la pétrochimie de Total. La moitié des charges de ses vapocraqueurs provient des raffineries du Groupe. En sens inverse, Total Petrochemicals leur fournit de nombreuses ressources, en particulier de l'hydrogène, indispensable à certains procédés de conversion ou de désulfuration, ainsi que des distillats et des bases utilisés dans la fabrication des essences ou des fiouls.


Renforcer cette intégration, ces synergies, constitue donc l'une de nos priorités stratégiques.


Le projet de construction d'une unité d'aromatiques (paraxylène) en Arabie Saoudite, qui sera l'une des plus importantes au monde, obéit à cette logique puisqu'elle sera intégrée à la future raffinerie de Jubail, résultat d'un partenariat entre Total et Saudi Aramco.


Renforcer la compétitivité des sites sur les marchés matures, prendre appui sur des plate-formes de taille mondiale

En Europe et aux Etats-Unis, nous poursuivons l'adaptation de notre pétrochimie aux évolutions du marché. Il s'agit d'améliorer les performances économiques en abaissant le seuil de rentabilité des usines et, comme partout dans le monde, de continuer sans relâche à rendre les installations industrielles toujours plus sûres, plus fiables et plus sobres en termes de consommation d'énergie.


Dans cet esprit, des projets de modernisation sont aujourd'hui en cours de déploiement pour reconfigurer les activités des sites de Carling et de Gonfreville, en France.


Réalisé en 2008, le "dégoulottage" - c'est-à-dire l'augmentation des capacités - de certaines unités de Feluy (Belgique), La Porte et Port-Arthur (Etats-Unis) a également permis de consolider leur compétitivité.


Diversifier les approvisionnements de matières premières, anticiper la croissance de nouveaux marchés

Le centre de gravité de l'industrie pétrochimique est en train de se déplacer. Les réalités démographiques, le développement économique et l'évolution des modes de vie en Asie font de cette zone le principal pôle de croissance de la demande en polymères.


Partenaire de Samsung dans l'exploitation du site intégré de Daesan (Corée du Sud), implanté à 400 km des côtes chinoises, le Groupe est déjà au cœur de ce marché régional appelé à une forte progression. Et il y renforce ses positions. Au terme d'un projet de grande ampleur achevé en 2008 (extension des unités de vapocraquage et de styrène, nouvelle unité de fabrication de propylène à partir d'éthylène et de butène, nouvelle ligne de polypropylène), l'usine a augmenté d'un tiers ses capacités de production.


En Arabie Saoudite, l'unité de paraxylène qui sera intégrée à la raffinerie de Jubail a également pour vocation principale d'approvisionner le marché asiatique.


Autre évolution majeure, le Moyen-Orient. Il est en effet sur le point de devenir l'une des grandes plaques tournantes de la production et de l'exportation de polymères, grâce à la disponibilité de ses ressources en hydrocarbures et aux investissements massifs consacrés aujourd'hui au développement de la pétrochimie.


Nous accompagnons ce mouvement, en nous appuyant sur une grande connaissance des pays de la région et sur des synergies naturelles avec nos activités d'Exploration & Production. Nous nous donnons ainsi les moyens d'accéder dans des conditions favorables à d'autres matières premières telles que l'éthane, issu du gaz naturel.


Et dans ce contexte, le projet Qatofin en est la meilleure illustration. Présent au Qatar depuis 1974 au travers d’une participation dans Qapco(1), le Groupe s'est associé à la construction du plus grand craqueur d'éthane au monde à ce jour, capable de produire 1,3 Mt par an d'éthylène. Situé à Ras Laffan, dans le nord, il fonctionnera à partir du gaz produit par Total dans le cadre du projet Dolphin et alimentera, par pipeline, une usine de fabrication de polyéthylène basse densité de taille mondiale de 450 000 tonnes par an. Le démarrage de ces deux installations est prévu pour le début du second semestre de 2009.


Toujours dans le domaine de l’éthane, nous travaillons également, en coopération avec Sonatrach(2), sur un projet de complexe pétrochimique à Arzew (Algérie), idéalement situé pour desservir les marchés européens, américains et asiatiques.


Mieux gérer la fin de vie des plastiques, pour réutiliser l'énergie qu'ils contiennent

Les plastiques sont entrés dans tous les domaines de la vie quotidienne. Ils rendent les voitures modernes plus légères, de 200 kg en moyenne, et d'autant plus sobres en carburant. Ils contribuent à une isolation plus efficace des logements. Ils allègent aussi les emballages des aliments, tout en préservant leur fraîcheur. Ils facilitent la collecte hygiénique des déchets, puis leur traitement. Des infrastructures de transport de l'eau potable aux ustensiles médicaux, jouets et autres appareils électroniques, DVD et supports média, ils ont su se rendre indispensables. Pratiques, résistants, polyvalents, les plastiques représentent l'une des utilisations les plus nobles de ces ressources rares que sont les hydrocarbures. L'incinération d'un sac plastique génère suffisamment d'énergie pour alimenter une ampoule de 60 W pendant 10 mn. A elle seule, la valorisation des déchets ménagers d'une agglomération de 5 millions d'habitants permet de chauffer près de 200 000 appartements. Parce que les plastiques contiennent deux fois plus d'énergie que le charbon, par exemple, et autant que le fioul, il y a bien mieux à faire que de les envoyer à la décharge ou, pire encore, de les éparpiller dans la nature. La Suisse, l'Autriche ou l'Allemagne montrent l'exemple, en valorisant ou recyclant plus de 70 % de leurs déchets plastiques.


C'est pourquoi Total Petrochemicals, avec l'ensemble de l'industrie, s'engage résolument à promouvoir ce type de solutions intelligentes, pour mieux gérer la fin de vie des plastiques en leur donnant… une deuxième, voire une troisième vie.


Innover et mettre au point les procédés et les plastiques de demain

Les travaux des équipes de R&D se concentrent également sur l'utilisation de nouvelles ressources pour fabriquer des monomères et des polymères.


Deux grands programmes en cours illustrent cette démarche. Le premier porte sur la production de bioplastiques d'origine végétale, compostables ou dépolymérisables, via la transformation de l'acide lactique contenu dans certaines plantes (betterave, maïs, blé, canne à sucre). Dans ce domaine, Total Petrochemicals a lancé en 2007, en partenariat avec la société de biotechnologie Galactic, 2ème producteur mondial d’acide lactique, un programme de recherche et de développement d’une technologie destinée à produire des polymères de deuxième génération à base d’acide polylactique (PLA). Le PLA est un bioplastique biodégradable produit à partir de sucre ou d’amidon. L'unité pilote de ce projet ambitieux, baptisé Futerro, entrera en service en avril 2010. A terme, les technologies seront adaptées pour traiter des ressources végétales non alimentaires (résidus forestiers, mélasse…).


Le second projet d’innovation a pour objectif de produire des oléfines et des polyoléfines à partir de méthanol issu du gaz, du charbon ou de la biomasse. Implantée elle aussi en Belgique, sur le site industriel de Total Petrochemicals à Feluy, l’unité pilote, qui travaille en phase pré-industrielle, combine les procédés Methanol to Olefins (MTO) de UOP/Hydro et Olefins Cracking Process (OCP) de UOP/Total Petrochemicals. Elle a été inaugurée à l'automne 2008.


(1) Qatar Petrochemical Company
(2) Société nationale algérienne des hydrocarbures