Raffinerie

Une raffinerie est une installation de production composée d'un ensemble de procédés et d'opérations unitaires de génie chimique permettant d'affiner certains matériaux ou de transformer des matières premières en produits à valeur ajoutée.

Les différents types de raffineries sont les suivants :

• Une raffinerie de pétrole transforme le pétrole brut en essence , gazole , GPL , kérosène , fioul domestique , hexane, huiles lubrifiantes , bitume et coke de pétrole.
• Raffinerie d'huile comestible qui transforme l'huile de cuisson en un produit uniforme en goût, en odeur, en apparence et en stabilité.
• Une usine de traitement du gaz naturel purifie et transforme le gaz naturel brut en gaz combustible résidentiel, commercial et industriel, et récupère également les liquides de gaz naturel (LGN) tels que l'éthane , le propane , le butane et le pentane.
• Raffinerie de sucre , qui transforme la canne à sucre et la betterave sucrière en sucre cristallisé et en sirops de sucre
• Raffinerie de sel , qui purifie le sel commun ( NaCl ), produit par l' évaporation solaire de l'eau de mer, suivie d'un lavage et d'une recristallisation.
• Les raffineries de métaux traitent des métaux tels que l'alumine , le cuivre , l'or , le plomb , le nickel , l'argent , l'uranium , le zinc , le magnésium et le cobalt.
• Le raffinage du fer, une étape du raffinage de la fonte brute (généralement de la fonte grise en fonte blanche), avant le polissage , qui transforme la fonte brute en fer en barres ou en acier

L'image ci-dessous est un schéma de procédé d'une raffinerie de pétrole typique, illustrant les différentes étapes de traitement et le flux des produits intermédiaires entre le pétrole brut entrant et les produits finaux. Ce schéma ne représente qu'une des centaines de configurations possibles. Il n'inclut pas les installations habituelles fournissant les utilités telles que la vapeur, l'eau de refroidissement et l'électricité, ni les réservoirs de stockage du pétrole brut, des produits intermédiaires et des produits finis.

• 

Schéma de principe d'une raffinerie de pétrole typique

L'image ci-dessous est un schéma fonctionnel d'une usine de traitement de gaz naturel typique. Elle illustre les différentes étapes de transformation du gaz naturel brut en gaz acheminé par pipeline jusqu'aux utilisateurs finaux.

Le schéma de procédé montre également comment le traitement du gaz naturel brut produit du soufre, de l'éthane et des liquides de gaz naturel (LGN) tels que le propane, les butanes et l'essence naturelle (notée pentanes +).

• 

Schéma de principe d'une usine de traitement de gaz naturel typique

Le sucre est généralement produit à partir de la canne à sucre ou de la betterave sucrière . La production mondiale de sucre de canne étant au moins deux fois supérieure à celle de la betterave sucrière, cette section se concentre sur la canne à sucre.

La canne à sucre est traditionnellement raffinée en sucre en deux étapes. Dans un premier temps, le sucre brut est produit par broyage de la canne à sucre récoltée. Dans une sucrerie, la canne est lavée, coupée et broyée par des couteaux rotatifs. La canne broyée est mélangée à de l'eau et concassée. Le jus (contenant 10 à 15 % de saccharose ) est recueilli et mélangé à de la chaux pour ajuster le pH à 7, empêcher sa décomposition en glucose et fructose et précipiter les impuretés. La chaux et les autres matières en suspension sont éliminées par décantation, et le jus clarifié est concentré dans un évaporateur à multiple effet pour obtenir un sirop contenant environ 60 % de saccharose (en poids). Le sirop est ensuite concentré sous vide jusqu'à sursaturation , puis ensemencé de sucre cristallisé . Lors du refroidissement, le sucre cristallise. La centrifugation permet ensuite de séparer le sucre du liquide restant (mélasse). Le sucre brut a une couleur jaune à brune. Il est parfois consommé localement à ce stade, mais il subit généralement une purification supplémentaire. Du dioxyde de soufre est insufflé dans le jus de canne après la cristallisation, selon un procédé appelé « sulfitation ». Ce procédé inhibe les réactions de coloration et stabilise les jus de sucre pour produire du sucre « blanc de moulin » ou « blanc de plantation ».

Les résidus fibreux, appelés bagasse , issus du broyage de la canne à sucre, sont brûlés comme combustible, permettant ainsi à la sucrerie d'être autosuffisante en énergie. L'excédent de bagasse peut servir à l'alimentation animale, à la fabrication de papier ou encore être brûlé pour produire de l'électricité destinée au réseau local.

La deuxième étape est souvent réalisée dans les régions à forte consommation de sucre, comme l'Amérique du Nord , l'Europe et le Japon . Lors de cette étape, on produit du sucre blanc composé à plus de 99 % de saccharose pur . Dans ces raffineries, le sucre brut est purifié par cristallisation fractionnée .