Cracking

« 1 / 2 26 mai 1965 Série No 45 Fiche No 535 Cracking 1.

Les produits obtenus par la distillation du pétrole brut constituent trois fractions principales: un distillat léger, qui, après raffinage, sera utilisé comme essence; un dis­ tillat tourd, composé de pétrole lampant et de gas-oil; un résidu dont on peut tirer des huiles de graissage, de la paraffine, des bitumes et du coke.

La proportion de la frac· lion légère n'est habituellement que de 20 à 25 %.

2.

La simple distillation sommaire (ou "topping ») du pétrole brut n'est donc pas suffisante: elle ne fournit pas tous les produits commerciaux avec les caractéristiques souhaitées.

En particulier, la fraction d'essence qu'elle permet d'obtenir ne suffirait pas aux besoins croissants de la vie moderne; de plus, la qualité de cette essence ne convient pas à certains moteurs (avions).

C'est pourquoi on fait subir à la fraction lourde du distillat une transformation supplémentaire, appelée "cracking ''• qui a pour effet d'augmenter la production d'essence et d'améliorer ses qualités.

3.

Le cracking brise (ou «craque») les molécules lourdes, par coupure d'une liaison entre deux atomes de carbone ou entre un atome de carbone et un atome d'hydro­ gène, sous l'action de la chaleur.

Les molécules craquées sont plus légères, mais aussi beaucoup plus complexes.

En effet, le premier stade de la transformation est la création de radicaux libres, qui ensuite se combinent suivant des processus variés.

L'essence obtenue par cracking du pétrole lampant est particulièrement riche en hydrocarbures ramifiés, ce qui lui confère un bon indice d'octane.

Les autres produits du cracking sont de l'hydrogène et des hydrocarbures gazeux, quelques hydrocarbures lourds et du coke.

4.

Dans l'industrie du pétrole, le cracking est effectué par deux méthodes différentes: le cracking purement thermique, où la transformation chimique est obtenue sous l'action d'une température élevée (supérieure à 5QQO), à haute pression (55 kg/cm 2); le cracking catalytique, où la présence d'un catalyseur permet d'accélérer les réac­ tions et d'opérer à une pression plus basse.

Actuellement, les deux procédés sont utilisés concurremment; mais le second, découvert plus récemment, semble destiné à supplanter le premier.

Plus maniable et plus efficace, il permet de contrôler la transformation et d'orienter la production vers un type choisi d'hydrocarbures.

5.

Le catalyseur est une pouèlre très fine et très poreuse de silicate d'alumine artifi· ciel, dans un état si divisé que la surface de contact est d'environ 200 mètres carrés par gramme.

Dans le procédé le plus récent(« Fluid Catalyst »),cette poudre est main­ tenue en suspension dans le courant gazeux des hydrocarbures provenant de la distil· lation, et circulant de bas en haut dans le réacteur.

Le catalyseur, dans ces conditions, se comporte comme un véritable fluide; il peut couler à travers les canalisations qui l'amènent au régénérateur.

Le cracking produit en effet du coke qui se dépose à la surface du catalyseur et le rend inefficace.

Dans le régénérateur, ce coke est brOié dans un violent courant d'air, et le catalyseur rénové retourne au réacteur.

Toutes ces opérations se font en circuit fermé; la circulation du catalyseur se fait sans interven­ tion mécanique, sous l'action des courants gazeux; et la chaleur nécessaire au cracking est fournie par la combustion du coke. 2 / 2. »