expo cest -i. Le pétrole et le gaz

« INTRODUCTION Le pétrole et le gaz naturel peuvent être extraits en milieu terrestre ou marin.

Avant d’être livres aux consommateurs ces corps subissent plusieurs étapes de transformation .Ils sont d’abord extrait des profondeurs de la terre, transportes jusqu’ aux usines de traitement ou l on les débarrasse des corps étrangers.

C’est après ces opérations que ces produits peuvent être utilisés par les consommateurs. Plus bas, nos recherches nous dirons comment s’est fait la mise en place de ces corps ? Comment procède-t-on pour les extraire des profondeurs terrestres et qu’elle est leur importance dans le quotidien des hommes ? Quelques définitions utiles Raffinage : Le raffinage est aussi l’ensemble des procédés de séparation des produits pétroliers. Distillation : La distillation est un procédé de séparation de mélange de substances liquides dont les températures d’ébullition sont différentes.

Elle permet de séparer les constituants d’un mélange homogène.

Sous l’effet de la chaleur, les substances se vaporisent successivement, et la vapeur obtenue est liquéfiée pour donner le distillat. Craquage : Le craquage est en chimie, et plus particulièrement en chimie du pétrole, l’opération qui consiste à casser une molécule organique complexe en éléments plus petits, notamment des alcanes, des alcènes, des aldéhydes et des cétones.

Les conditions de température et de pression, ainsi que la nature du catalyseur sont des éléments déterminants du craquage. Reformage : Le reformage est une méthode de raffinage pour convertir les molécules naphténiques en molécules aromatiques ayant un indice d’octane élevé servant de base dans la fabrication des carburants automobiles. I- LE PETROLE Le pétrole (est un liquide d’origine naturelle, une huile minérale composée d’une multitude de composés organiques, essentiellement des hydrocarbures, piégé dans des formations géologiques particulières.

Il en existe sous plusieurs formes. Les différents types de pétrole A1- Le pétrole non conventionnel A- Le pétrole non conventionnel est un pétrole produit ou extrait en utilisant des techniques autres que la méthode traditionnelle de puits pétroliers, ou impliquant un coût et une technologie supplémentaires en raison de ses conditions d’exploitation plus difficiles.

Les productions de type non-conventionnel comprennent : l’exploitation de sables bitumeux, de pétrole lourd, de schiste bitumineux, en offshore profond, en conditions polaires.

Si les deux derniers types de pétrole ne sont pas matériellement différents du pétrole conventionnel, en revanche les trois premiers, bien qu’ayant la même origine, ont eu une genèse différente. B2- Les pétroles bitumeux lourds et les sables Les pétroles lourds et les sables bitumeux se retrouvent partout sur le globe, mais les deux plus importants sites sont situés au Canada (aux bord du lac Athabasca) et au Venezuela (sur les rives de l’Orénoque).

L’hydrocarbone contenu dans ces champs est sous forme de bitume, qu’il est possible de transformer en carburant Orimulsion.

Le pétrole extra-lourd vénézuélien est différent des sables bitumeux canadiens car il est moins visqueux à température ambiante et peut donc être extrait avec des techniques d’écoulements à froid, même si le rendement est moindre qu’avec les techniques canadiennes (environ 8% comparé à plus de 90% pour les mines à ciel ouvert ou 60% pour les forages gravitationnels assistés par vapeur SAGD en anglais). Les compagnies pétrolières ont estimé que les champs de l’Athabasca et de l’Orénoque représentent deux tiers du total mondial des gisements de pétrole. Cependant ils n’ont été considérés que récemment en tant que réserves pétrolières prouvées grâce à la chute du prix de production du baril dans les mines de Suncor et Syncrude à moins de 15 $ par baril alors que le cours du pétrole atteignait 70 $ le baril. Une autre préoccupation majeure aujourd’hui : les ressources nécessaires à la production de chaleur et d’électricité, générées actuellement en partie via le fioul et le charbon, lui-même en restriction.

Une unité de valorisation du bitume est en cours de construction à Fort McMurray dans l’Alberta pour fournir du gaz de synthèse afin de remplacer le gaz naturel. B- Les avantages du pétrole Les avantages du pétrole sont les suivants : C’est une énergie disponible sur un peu tous les continents, Son transport est facile et peu couteux par les bateaux, La chimie du pétrole est très riche.

En effet, grâce au pétrole, on peut obtenir des gaz tels que le méthane, le propane et le butane, des carburants tels que l’essence, le kérosène, le gazole et le fioul et des composés aromatiques, C’est la forme d’énergie liquide la plus concentrée disponible actuellement. C- Les inconvénients du pétrole Les inconvénients du pétrole sont les suivants : La recherche d’un nouveau gisement de pétrolier est une activité de plus en plus difficile qui est très couteux, Son transport est à l’origine de nombreux polluants, en particulier des « marées noires ». Comme pour le charbon, sa combustion produit du dioxyde de carbone, qui libéré dans l’atmosphère, participe à l’accroissement de l’effet de serre. D- La formation du pétrole Le pétrole (ou huile de pierre) est issu de la décomposition de matières organiques végétales et animales .ces particules se décomposent en même temps qu’une sorte de boue. C’est au fond des lacs, lagunes deltas, des mers et des océans que ces réactions de décomposition ont lieu.

Ces milieux étant peu oxygénés des réactions réductrices transforment la matière organique en KEROGENE. Au fur et à mesure du recouvrement de cet ensemble boue kérogène la transformation en hydrocarbures commence.

Elle débute vers 60°C, ce qui correspond à un enfouissement d’environ 1500 à 2000 mètres. La vitesse de la transformation augmente jusqu’à 100°C pour des profondeurs allant jusqu’ à 3000 m.

au-delà de cette limite, cette vitesse diminue. Le kérogène va se trouver prisonnier d’une roche mère et sous l’effet de la chaleur, il va subir une décomposition d’origine technique : la pyrolyse. Dans un premier temps, cette décomposition expulse de l’eau, du dioxyde de carbone CO2, du kérogène Ensuite les températures devenant croissantes avec le temps, le kérogène expulse des hydrocarbures liquides et gazeux : c’est le pétrole et le gaz naturel. En tout état de cause, ces transformations sont très lentes et il faut quelques millions d’années pour que le kérogène se transforme partiellement sous l’effet de la chaleur en pétrole, en gaz, en dioxyde de carbone CO2 et en eau. NB : au cours de la transformation du kérogène en pétrole, il se dégage du gaz naturel mais en faible quantité II- LE GAZ A- Les différents types de gaz Il existe plusieurs formes de gaz naturel, se distinguant par leur origine, leur composition et le type de réservoirs dans lesquels ils se trouvent.

Néanmoins, le gaz est toujours composé principalement de méthane et issu de la désagrégation d’anciens organismes vivants.

Aux différents types de gaz naturels cités ci-après, on pourrait adjoindre le biogaz, ou biométhane, un substitut renouvelable issu de la décomposition de certains déchets de l’activité anthropique. B- Gaz conventionnel non associé C’est la forme la plus exploitée de gaz naturel.

Son processus de formation est similaire à celui du pétrole.

On distingue le gaz thermogénique primaire, issu directement de la pyrolyse du kérogène, et le gaz thermogénique secondaire, formé par la pyrolyse du pétrole.

Le gaz thermogénique comprend, outre le méthane, un taux variable d’hydrocarbures plus lourds, pouvant aller jusqu’à l’heptane (C7H16). On peut y trouver aussi du dioxyde de Carbonne (CO2), du sulfure d’hydrogène appelé aussi « gaz acide » (H2S), et parfois de l’azote (N2) et de petites quantités d’hélium (He), mercure (Hg) et argon (Ar). C’est principalement ce type de gaz conventionnel non associé qui alimente le marché international du gaz naturel et ses réseaux de transport par gazoducs et méthaniers (voir section Industrie du gaz). C- Gaz associé Il s’agit de gaz présent en solution dans le pétrole.

Il est séparé lors de l’extraction de ce dernier.

Pendant longtemps, il était considéré comme un déchet et détruit en torchère, ce qui constitue un gaspillage de ressources énergétiques non renouvelables et une pollution inutile.

Aujourd’hui, une partie est soit réinjectée dans les gisements de pétrole (contribuant à y maintenir la pression et à maximiser l’extraction du pétrole), soit valorisée.

La destruction en torchère représentait toujours 150 Gm3 par an en 2007. D- Gaz biogénique Le gaz biogénique est issu de la fermentation par des bactéries de sédiments organiques.

À l’instar de la tourbe, c’est un combustible fossile mais dont le cycle est relativement rapide.

Les gisements biogéniques sont en général petits et situés à faible profondeur.

Ils représentent environ 20 % des réserves connues.... »