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Ministre de l’enseignement supérieur et de recherche Scientifique Université Ab

Ministre de l’enseignement supérieur et de recherche Scientifique Université Abderrahmane MIRA- BEJAIA Mémoire de fin d’étude Pour l’obtention du diplôme en Génie des Procedes LMD Spécialité : Génie Chimique Thème: Etude des Perfomance DE Gasoil Algerien Réalisé par : Encadré par : 1-Zeggane Yasmina Pr Mostapha kaci 2-kassa Safia Promotion :2014/2015 Remerciements Ce travail a été réalisé dans le cadre d’une convention de stage entre les Laboratoire des Matériaux Polymères du département de génie des procédés de l’Université de Bejaia et le Laboratoire de la Raffinerie d’Alger « SONATRACH ». Nous tenons à exprimer toute notre reconnaissance envers le Professeur KACI MUSTAPHA et toute l’équipe du laboratoire des Matériaux polymères ainsi qu’au membre du jury et au président et qu’envers le Directeur de SONATRACH, et en particulier Monsieur ATMAN MOHAMED, BOURTALA KAMEL, SELMOUNI ZINDDINE ET GUELLIL MOHAMED, pour leurs conseils avisés, leur aide précieuse, leur écoute, leur disponibilité et pour nous avoir guidées rigoureusement tout au long de la réalisation de notre travail .Nous adressons nos vifs remerciements à tout le personnel ayant participé à notre formation scientifique. Liste des figures Figure 1 : Carte des bassins producteurs et raffineries en Algérie Figure 2 : Schéma d‘un système pétrolier simple Figure3 : Séparation des composants principaux par distillation Figure4 : Unité 100 circuit du pétrole brut Raffinerie d‘Alger « sidi arcine » Figure 5 : Principe du raffinage. Figure 6 : Les produits dérivés du pétrole. Figure 7 : Circuit du gasoil, Raffinerie d‘Alger « sidi arcine ». Figure 8 : L‘évolution de la consommation algérienne en gaz oïl 2000-2012 Figure 9 : Evolution de la demande nationale en gas-oil période 2000-2006. Figure 10 : Cycle d'un moteur Diesel. Figure 11 : Courbe de fonctionnement d‘un moteur diesel. Figure 12 : Les gaz issu de la combustion. Figure 13 : Présentation du principe de la technologie EGR. Figure 14 : Dispositif d‘une distillation ASTM D86. Figure 15 : courbe de la distillation ASTM gasoil local et russe. Figure 16 : Appareil d‘analyser du point d‘écoulement. Figure 17 : Schéma de détermination d‘un point d‘éclair et appareillage. Figure 18 : Colorimètre. Figure 19 : schéma de détermination de l‘indice de réfraction et appareillage. Figure 20 : schéma de détermination de la densité ASTM 1298 et appareillage Figure 21 : technique de mesure de la densité pycnométrique. Figure 22 : schéma de détermination de la viscosité et appareillage. Figure 23 : Nomographe pour l'Indice de Cétane calculé. Figure 24 : Appareil à soufre. Figure 25 : Courbe d‘étalonnage gasoil Algérien. Figure 26 : Courbe d‘étalonnage gasoil Russe. Figure 27 : schéma illustratif d‘un chromatographe. Figure 28 : Chromatogramme du gasoil étranger. Figure 29 : Chromatogramme du gasoil local. Figure 30: Domaine d‘absorbance dans UV-vis. Figure 31 : Représentation schématique d‘un spectromètre UV-visible. Figure 32 : courbe des deux spectres Ultra – violet du gasoil algérien et étranger. Figure 33 : représentation schématique d‘un spectromètre infrarouge. Figure 34 : Courbe des deux spectres infrarouge du gasoil local et étranger. Liste de tableaux Tableau 1 : Classification des hydrocarbures. Tableau 2 : valeurs des principaux points de la distillation ASTM (°C). Tableau 3 : valeurs des points d‘écoulement (°C). Tableau 4 : valeurs du point d‘éclair. Tableau 5 : valeurs de la couleur et de l‘indice de réfraction. Tableau 6 : Résultats d‘analyse de la densité. Tableau 7 : valeurs de la viscosité. Tableau 8 : Résultats de l‘UV-visible Sommaire Introduction : ............................................................................................................................ 1 I.1.Historique et découvertes en Algérie: ................................................................................. 4 I.1.1. historique : ................................................................................................................... 4 I.1.2. Découvertes : ............................................................................................................... 4 I.2.Généralités sur le pétrole : ................................................................................................. 5 I.2.1. La transformation : ...................................................................................................... 6 I.2.2. Classification du pétrole : ........................................................................................... 7 I.3.Raffinage pétrolier : ............................................................................................... 8 I.3.1. Définition : ................................................................................................................. 8 I.3.2. Composition : .............................................................................................................. 8 I.3.3. Désulfurisation : .......................................................................................................... 9 I.3.4. Procédés de craquage : .............................................................................................. 10 I.3.4.1. Craquage thermique : .......................................................................................... 10 I.3.4.2. Craquage catalytique : ......................................................................................... 10 I.3.4.3. Hydrocraquage : .................................................................................................. 10 I.3.5. La distillation du pétrole brut : .................................................................................. 11 I.3.5.1. Distillation atmosphérique : ................................................................................ 12 I.3.5.2. Distillation sous vide : ......................................................................................... 15 I.3.6. Procédés de raffinage : .............................................................................................. 15 I.1. Produits issus du raffinage :.......................................................................................... 16 I.4.1. Les bitume : ............................................................................................................ 16 I.4.2. Gaz liquéfiés : ......................................................................................................... 17 I.4.3. Les lubrifiants : ....................................................................................................... 17 I.4.4. Autres mélanges : .................................................................................................... 17 I.5. Carburant Gasoil : ............................................................................................................ 19 I.5.1. Définition d‘un carburant: ......................................................................................... 19 I.5.2. Classification et type des carburants: ........................................................................ 19 I.5.2.1. Classification des carburants : ............................................................................... 19 I.5.2.2. Les type de carburant fossile : ................................................................................ 20 I.5.3. Circuit du gasoil : ...................................................................................................... 21 I.6. Marché du gasoil: ............................................................................................................ 22 I.6.1. Consommation du gasoil en Algérie : ....................................................................... 22 I.6.2. Projets de l‘Algérie : ................................................................................................ 24 Projet de Tiaret : ............................................................................................................ 24 Projet El- Kseur Bejaïa : ................................................................................................. 25 Projet Biskra : ................................................................................................................ 25 II.1. Moteur diesel et ces propriétés :..................................................................................... 26 II.1.1. Moteur Diesel: ........................................................................................................ 26 II.1.2. Les propriétés physiques du gasoil : ........................................................................ 26 II.1.2 .1. Densité ASTM 1298 : ...................................................................................... 26 II.1.2.2. Densité : méthode pycnométrique .................................................................... 27 II.1.2 .3 . Viscosité :........................................................................................................ 27 II.1.2.4. Distillation (A.S.T.M): ...................................................................................... 27 II.1.2 .5 . Point d‘éclair (pensky Martens) : ................................................................... 27 II.1.2 .6 . Couleur :.......................................................................................................... 28 II.1.2 .7 . Point de trouble et point d‘écoulement : ......................................................... 28 II.1.2 .8 . Indice de cétane : ............................................................................................ 28 II.1.2 .9. Teneur en soufre : ............................................................................................ 28 II.1.2 .10 . Teneur en cendres : ...................................................................................... 29 II.1.2 .11 . Indice de réfraction : .................................................................................... 29 II.3. Fonctionnement d‘un moteur diesel : ........................................................................... 29 II.3.1. Combustion : ........................................................................................................... 29 II.3.2. Le cycle Diesel : ..................................................................................................... 29 II.3.3. Mécanisme des moteurs à auto- inflammation : ...................................................... 31 II.3.4. Fonctionnement du délai d‘allumage : .................................................................... 32 II.4. Améliorations du carburant gasoil : ............................................................................. 33 II.4.1. Les additifs : ............................................................................................................ 33 II.4.1.1. Les anti-oxydants .............................................................................................. 33 II.4.1.2. Les détergents ................................................................................................... 34 II.4.1.3. Les dispersants .................................................................................................. 34 II.4.1.4. Les anti-usures .................................................................................................. 34 II.4.1.5. Les anti-rouilles ................................................................................................ 34 II.4.1.6. Les additifs anti-corrosifs .................................................................................. 34 II.4.1.7. Les améliorants d‘indice de viscosité : ............................................................................................ 35 II.4.1.8. Les abaisseurs de point d‘écoulement : ............................................................................................ 35 II.4.1.9. Les anti-mousses : ............................................................................................. 35 II.5. IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DES EMISSIONS POLLUANTES : ............... 35 II.5.1. Effets du monoxyde de carbone (CO) ..................................................................... 35 II.5.2. Effets des Hydrocarbures (HC) imbrûlés: ............................................................... 36 II.5.3. Effets des oxydes d‘azotes (NOx) : ............................................................................... 36 II.5.4. Effets des particules : ............................................................................................... 36 II.6.Procédés de réduction des émissions polluants :………………………………………..37 II.6.1. Injection d‘eau : .......................................................................................................... 37 II.6.2. Filtre à particules : ................................................................................................... 37 II.6.3. Pot catalytique .......................................................................................................... 37 II.6.4. Recirculation des gaz d‘échappement…………………………………………………………38 II.7. développement des biocarburants :……………………………………………………. 39 II.7.1. Etude des biocarburants :………………………………………………………….39 III.1 .Spécifications du Gasoil :………………………………………………………...40 III.1.1.Détermination de la ASTM :……………………………………………………...…40 III.1.1.1.Procédés de l‘analyse :…………………………………………………………….…..40 III.1.1.2. Appareillage :……………………………………………………………………..40 III.1.1.3. Résultats de l‘essai :…………………………………………………………………………..41 III.1.1.4. Discussion des résultats…………………………………………………………...42 III.1.2. Détermination du point d‘écoulement (pour point) du gasoil : .................................…...…43 III.1.2.1. Procédés de l‘analyse :………………………………………………….…………….43 III.1.2.2. Appareillage :………………………………………………………………..……..44 III.1.2.3. Résultats :…………………………………………………………………………..44 III.1.2.4. Discussion des analyses :…………………………………………………………..45 III.1.3. Détermination du point d‘éclair (pensky Martens) d‘un gasoil : ………………..……45 III.1.3.1. Procédés de l‘analyse :………………………………………………………….….45 III.1.3.2. Appareillage :…………………………………………………………………...….46 III.1.3.3 Résultats :………………………………………………………………………...…46 III.1.3.4. Discussion des résultats :…………………………………………………….…….46 III.1.4. La couleur :..................................................................................................................46 III.1.4.1. Procédés d‘essai :................................................................................................…..46 III.1.4.2. Appareillage :……………………………………………………………………....48 III.1.4.3. Discussion de l‘essai :…………………………………………..………………….48 III.1.5. Indice de réfraction :…………………………………………………………………49 III.1.5.1. Procédés d‘essai :………………………………………………………..……...….49 III.1.5.2. Appareillage :……………………………………………………………………....49 III.5.3. Résultats :…………………………………………………………………………….50 III.5.4. Discussion des analyses :..................................................................………………...51 III.1.6. Densité du gasoil :……………………………………………………………………51 III.1.6.1. Par méthode de l‘aréomètre ASTM 1298 :……………………………….……..…51 III.1.6.1.1. Procédés d‘analyse :………………………………………………….………….51 III.1.6.1.2. Appareil d‘analyse : …………………………………………………………….52 III.1.6.2. méthode pycnométrique.......................................................................................…52 III.1.6.2.1. Procédés d‘analyse :…………………………………………….……………….52 III.1.6.2.2. Appareillage:.....................................................................................................…54 III.2.6. Résultats :…………………………………………………………………………....54 II.3.6. Discussion des analyses :…………………………………………………………..…55 III.1.7.La viscosité :…………………………………………………….……………………56 III.1.7.1. Procédés d‘analyse :……………………………………………………………..…56 III.1.7.2. Appareil d‘analyse :…………………………………………………………….….56 III.1.7.3.Résultat :……………………………………………………………………….…...57 III.1.7.4.Discussion des résultats :…………………………………………………………...58 III.1.8.Détermination de l‘Indice de cétane :……………………………...……………....…58 III.1.8.1.Procédés d‘analyse :…………………………………………………...…………....58 III.1.8.2. Résultat de l‘essai :……………………………………………………………..….59 III.1.8.3.Discussion des résultats :………………………………………………………...…60 III.1.9.Teneur en soufre :…………………………………………………………..……..….60 III.1.9.1. Réactifs et appareillage :…………………………………………….……………..60 Réactifs : ........................................................................................................................ 60 Appareillage : .................................................................................................................. 61 III.1.9.2. procédés d‘analyse : .......................................................................... ……………..61 a) METHODE : ................................................................................................................... ..61 b) ETALONNAGE : .............................................................................................................. 62 c) ECHANTILLON : ............................................................................................................. 62 III.9.3. Résultat de l‘essai : .................................................................................................... 62 III.1.9.4. Discussion des résultats :……………………………………………………….….63 III.2. Technique analytique :…………………………………………………...…….……....64 III.2.1. Chromatographie en phase gazeuse :………………………………..……….……....64 III.2.1.1. Principe de la chromatographie en phase gazeuse :………………………………..…64 III.2.1.2. Appareillage :……………………………………………………………………...64 III.2.1.3.Procédés d‘analyse :……………………………………………………………..…67 III.2.1.4.Résultats de l‘analyse : ........................................................................................... ..71 III.2.1.5.Discussion des résultats :......................................................................................... 72 III.2.2. Spectroscopie ultraviolet visible : .............................................................................. 73 III.2.2.1. Principe de la spectroscopie ultraviolet visible : ..................................................... 73 III.2.2.2. Procédés expérimental : ......................................................................................... 74 III.2.2.3. Appareillage : .......................................................................................................... 74 III.2.2.4. Résultats : ................................................................................................................ 75 III.2.2.5. Discussion des résultats :........................................................................................ 76 II.2.3.Spectroscopie infrarouge ou la transformée de Fourier (IRTF) :……………….…………….77 III.2.3.1. Principe de la spectroscopie infrarouge :………………………………………..…77 III.2.3.2.Procédés d‘analyse :…………………………………………………………..…….78 III.2.3.3. Appareillage :……………………………………………………………………....78 III.2.3.4. Résultats :……………………………………………………………………..……79 III.2.3.5.Discussion des résultats : ......................................................................................... 80 Conclusion générale: .............................................................................................................. 82 Introduction : Depuis quelques années, on assiste à une évolution du parc automobile vers une utilisation de plus en plus grande de véhicules équipés de moteur diesel. Cette tendance est marquée en Afrique et particulièrement en Algérie où la proportion de moteurs diesel dépasse aujourd'hui largement celle des moteurs à essence [1]. Par conséquent, la uploads/Science et Technologie/ evaluation-des-performances-du-gasoil-algerien-destine-aux-moteurs-diesel-pdf.pdf