Pétrole

Du brut aux produits finis, des process de plus en plus complexes

Le traitement du pétrole brut dans les raffineries débute par sa distillation atmosphérique (à une pression proche de celle de l'air ambiant), qui va le fractionner en différentes "coupes" pétrolières.

Sous l'effet de la chaleur et par évaporation progressive, les produits plus légers et les plus volatils (butane, propane, essences légères) s’élèvent jusqu'au sommet de la colonne de distillation où ils sont recueillis. D'autres produits (essence lourde, carburéacteur, coupes gazole et fioul domestique) peuvent être récupérés à différents niveaux de celle-ci. Quant aux constituants les plus lourds (bitumes, fiouls lourds), ils sont extraits dans le fond.

En soumettant ces résidus à une seconde distillation, cette fois sous vide, on obtient à nouveau des distillats de densité moyenne tels que du gazole.

Plusieurs procédés de conversion sont ensuite mis en œuvre pour modifier la structure chimique des bases issues de la distillation.

Réalisé sous haute température (environ 500°C), le craquage catalytique décompose une nouvelle fois les molécules lourdes pour les transformer en gaz, essences et gazoles.

En complément des unités qui transforment des coupes peu exploitables telles quelles en bases utilisables dans la fabrication des essences (réformage, isomérisation, alkylation), le schéma de raffinage peut également inclure l'hydrocraquage (ajout d'hydrogène) ou faire appel à la conversion profonde (extraction du carbone). Objectif : accroître encore la proportion d'hydrocarbures légers obtenus au final.

Autre étape essentielle, l'affinage regroupe une série d'opérations qui vont permettre d'éliminer ou de neutraliser les composants acides, corrosifs ou néfastes pour l'environnement. La désulfuration, en particulier, constitue l'un des enjeux centraux du raffinage d'aujourd'hui, qui doit être capable de traiter davantage de bruts plus lourds et plus soufrés tout en proposant des carburants et combustibles aux teneurs en soufre sans cesse abaissées, en ligne avec une réglementation de plus en plus sévère.

La phase de mélange, enfin, est tout aussi décisive. Une fois assemblés, les produits finis doivent en effet répondre précisément à un ensemble de spécifications techniques, avant de continuer leur parcours tout au long de la chaîne logistique et de distribution.

Investir pour relever de multiples défis

Davantage de produits "blancs", plus légers et peu soufrés : cette tendance, déjà à l'œuvre dans de nombreuses régions du monde, va s'étendre d'ici 2030 à l'ensemble des pays consommateurs. L'avenir du raffinage passera donc de plus en plus par des unités de forte conversion, de grande taille, à la fois proches des ressources en bruts lourds et des marchés destinataires.

C'est dans cette perspective que Total intensifie son effort de modernisation et d'adaptation de son outil industriel, afin d'améliorer son positionnement et ses performances d'ensemble.

Deux projets majeurs de développement, lancés depuis 2008, témoignent de cet engagement.

La raffinerie de Port-Arthur (Texas, Etats-Unis) sera dotée de nouvelles unités : conversion profonde, distillation sous vide, désulfuration et autres installations associées. A la clé : une extension des possibilités de traitement des bruts lourds et soufrés et une augmentation des productions de distillats légers à basse teneur en soufre.

En Arabie Saoudite, l'association avec Saudi Aramco va permettre de faire sortir de terre la raffinerie de Jubail, d'une capacité de 400 kb/j.

Là encore, il s'agit de transformer des bruts lourds (Arabian Heavy) en carburants et autres hydrocarbures légers conformes aux réglementations futures. Et, dans le même temps, de desserrer les tensions en ajoutant aux capacités mondiales de raffinage, l'essentiel des productions de Jubail étant destiné à l'exportation.

Accélérer l'adaptation des raffineries européennes

Autre priorité, nous poursuivons l'adaptation du raffinage européen à trois évolutions de fond sur ce continent : offre de bruts plus soufrés, excédents d'essence et de fioul lourd mais déficit en gazole, spécifications de plus en plus rigoureuses pour les carburants.

A l'issue de la construction d'unités d'hydrodésulfuration (HDS) et de production d'hydrogène, en cours depuis 2007, la raffinerie de Lindsey (Royaume-Uni), par exemple, sera en mesure de traiter jusqu'à 70 % de bruts soufrés, contre 20 % aujourd'hui, et de produire davantage de gazole à très basse teneur en soufre.

Pour sa part, l’unité HDS de Leuna (Allemagne) permettra d'optimiser l'approvisionnement du marché national en fioul domestique à très basse teneur en soufre.

En France, les sites de Feyzin, Flandres et Provence étendent eux aussi leurs capacités dans ce domaine. Celui de Donges a démarré en 2008 ses unités Maxisulf (amélioration de la récupération du soufre) et Prime-G (diminution de la teneur en soufre des essences).

Un projet d’évolution du schéma de la raffinerie de Normandie est aujourd'hui soumis à la consultation des représentants du personnel. L'objectif est de moderniser les installations, de les reconfigurer et de rééquilibrer les productions au profit du diesel, largement dominant sur le marché local.

Depuis fin 2007, les équipes du Raffinage sont engagées dans un programme fédérateur d'amélioration des performances qui porte à la fois sur la sécurité, la fiabilité et la disponibilité des installations, la maîtrise des coûts, l'optimisation de la valorisation économique des productions et la gestion du changement.

Renforcer la maîtrise des risques, réduire les impacts sur l'environnement

Certaines raffineries exploitées par le Groupe ont été inaugurées dans les années 1930. D'autres sont beaucoup plus récentes. Mais toutes ont été profondément transformées au fil des années et le maintien de la sécurité et de l'intégrité de leurs installations reste la première des priorités de l'ensemble des équipes du Raffinage de Total.

Les grands arrêts de maintenance, partiels ou complets, constituent l'un des piliers de cette démarche. Tous les cinq ans en moyenne, ces unités d'une grande complexité sont stoppées, démontées, auscultées, mises à niveau…pendant plusieurs mois.

Au-delà de ces temps forts, plus du tiers des investissements consacrés au raffinage dans les années à venir va permettre de poursuivre la modernisation des équipements, d'améliorer encore leur sécurité, de modifier les process et les pratiques pour consommer moins d'énergie et diminuer les impacts sur l'environnement : réduction des émissions de gaz à effet de serre et d'autres polluants atmosphériques, des rejets dans le milieu naturel, des nuisances olfactives, etc.