Différence entre le pétrole brut et l'huile de schiste

Différence principale - pétrole brut vs pétrole de schiste

Les combustibles fossiles sont des sources d'énergie non renouvelables qui résultent de la sédimentation de plantes et d'animaux décédés il y a des centaines de millions d'années. Ces combustibles peuvent être divisés en deux catégories: sources d’énergie du pétrole et sources d’énergie autres que le pétrole. Le pétrole est la source d’énergie la plus utilisée, et il existe généralement à l’état liquide. Le pétrole brut est un exemple de pétrole composé de mélanges d'hydrocarbures et de quantités variables de composés contenant du soufre, de l'azote et de l'oxygène. Contrairement au pétrole brut, l'huile de schiste est un carburant non pétrolier, qui existe naturellement à l'état solide sous forme de kérosène ou de kérosène. Ce sédiment organique doit être décomposé thermiquement pour obtenir de l'huile de schiste liquide. Par conséquent, l'huile de schiste est également appelée pétrole brut synthétique. le différence principale entre le pétrole brut et l'huile de schiste est que le pétrole brut existe naturellement à l'état liquide alors que l'huile de schiste existe naturellement à l'état solide.La figure 1 illustre la classification des sédiments organiques de la Terre en fonction de leur état physique, de la présence d'hydrocarbures et de la production..

Qu'est-ce que le pétrole brut

Le pétrole brut est un mélange complexe d'hydrocarbures et de composés hétéroatomiques de couleur sombre et très visqueux qui peut être séparé en fractions par distillation. Le pétrole brut indique l’état naturel du carburant tel qu’il se trouve dans les réservoirs. Il devrait donc être affiné pour répondre aux spécifications requises de ses applications d'utilisation finale. La plupart des carburants de transport, tels que l'essence, le diesel et les carburants d'aviation, sont des distillats fractionnés du pétrole brut. Cela a une faible valeur économique par rapport au pétrole raffiné. La composition chimique et les propriétés physiques du pétrole brut, telles que sa couleur, son odeur, sa volatilité, son poids spécifique, sa viscosité, etc., varient en fonction de la pression, du volume et de la température d'origine du pétrole brut. Le tableau suivant montre la fraction de distillation typique du pétrole brut.

Point d'ébullition / oC	Nbre d'atomes de carbone	Produits de carbone
<30	C1-C4	Gaz naturel, méthane. Ethane, GPL
30-200	C4-C12	Ether de pétrole (C5, C6), essence de rhum droit
200-300	C12- C15	Kérosène, huile de chauffage
300-400	C15-C25	Gasoil, diesel, huile de graissage, cires
> 400	> C25	Huile résiduelle, goudron

Tableau 1. Fractions de distillation typique du pétrole brut

En outre, le pétrole brut est divisé en deux types en fonction de leur teneur en soufre. Si la teneur en soufre est supérieure à 0,5% (poids / poids), on les appelle bruts acides, et si leur teneur en soufre est inférieure à 0,5% (poids / poids), ils sont appelés bruts doux. Ce pétrole brut à faible teneur en soufre est plus respectueux de l'environnement car il réduit la corrosion des moteurs et produit de faibles quantités de SOx lors de la combustion.

Qu'est-ce que l'huile de schiste

L'huile de schiste est un carburant non conventionnel qui se présente naturellement sous forme solide dans une classe spéciale de roches bitumineuses appelée schiste bitumineux. Ces schistes bitumineux sont des sédiments stratifiés argileux, généralement riches en matières organiques et pouvant être décomposés thermiquement pour produire un pétrole appelé huile de schiste. Les matières organiques (kérogène) dans les sédiments ne peuvent pas être converties en huile de schiste sans fournir des traitements à haute température tels que la pyrolyse, l'hydrogénation ou la dissolution thermique. Il s’appelle donc pétrole brut synthétique. Leur composition minérale varie avec leurs origines et contient généralement des minéraux argileux, de la dolomite, de la calcite, des carbonates, etc. Cette huile de schiste, également appelée «huile de serrage», peut être utilisée directement ou après le raffinage, tout comme le pétrole brut. Cependant, l'huile typique a une forte proportion de composés volatils et une faible teneur en soufre. La production d'huile par traitement thermique produit une quantité importante de gaz volatils tels que le propane, le butane et des liquides à bas point d'ébullition tels que le pentane, l'essence naturelle, le naphta, etc. La présence de constituants à bas point d'ébullition rend le pétrole de schiste extrêmement explosif et hautement inflammable.

Schiste bitumineux

Différence entre le pétrole brut et l'huile de schiste

Occurrence

Huile brute se produit dans le sous-sol à une pression et une température élevées. Cette température et cette pression varient avec la profondeur du réservoir.

Huile de schiste ne doit pas être exposé à une pression et une température suffisantes pour convertir les hydrocarbures piégés en pétrole brut. Les dépôts de kérogène sur les roches de schiste bitumineux se transforment en pétrole brut par des processus naturels.

Composition chimique du pétrole brut et de l'huile de schiste

Élément	% gamme in Huile brute	% gamme in Huile de schiste
Carbone	83-85	-
Hydrogène	10-14	-
Azote	0,1-2	1,5-2
Oxygène	0,05 à 1,5	0.5-1
Soufre	0,05 à 6,0	0,15-1
Métal	<0.1	-

Tableau 2. Composition chimique en poids du pétrole brut et de l'huile de schiste

Selon les évaluations statistiques, l'huile de schiste typique contient plus de composés azotés, plus de composés oxygénés et une faible teneur en soufre par rapport au pétrole brut classique. La teneur élevée en oxygène de l'huile de schiste entraîne la formation de radicaux libres et facilite la combustion du carburant.

Propriétés de pétrole brut et d'huile de schiste

Conventionnel Huile brute se produit naturellement dans les réservoirs à l'état liquide. Il a une grande fluidité et peut être versé dans une plage de température élevée. c'est-à-dire -60 à 30 ^oC.

Huile de schiste  est un pétrole brut synthétique qui se forme par décomposition thermique de kérogène solide dans des roches de schiste bitumineux. C'est moins fluide que le pétrole brut, et il est versable à des températures comprises entre 24 et 27 ^oC.

Usage de pétrole brut et d'huile de schiste

Distillation fractionnée de huile brute produit de nombreux carburants de transport tels que l'essence, le carburéacteur, le diesel, le kérosène, etc. De plus, il peut être utilisé comme matière première pour de nombreux produits chimiques tels que les plastiques, les produits pharmaceutiques, les engrais, les pesticides, les solvants, etc..

Huile de schiste est principalement utilisé comme mazout, carburant marin ou produit chimique pour la préservation du bois dans les chemins de fer, etc. Contrairement au pétrole brut, il n’est pas fréquemment utilisé comme matière première pour les produits chimiques. Cependant, des composés à haut point d'ébullition dans l'huile de schiste peuvent être utilisés pour produire des distillats moyens tels que le kérosène, le diesel, le carburéacteur, etc. Le craquage thermique supplémentaire nécessite la production d'essence à bas point d'ébullition. Les carburants de transport produits à partir d’huile de schiste sont de qualité médiocre par rapport aux carburants classiques de qualité supérieure.

Référence:

Speight, J. G., Manuel d'analyse des produits pétroliers. John Wiley & Sons: 2015.

Speight, J., Manuel sur les carburants synthétiques: propriétés, processus et performances. 2008

Speight, J. G., La chimie et la technologie du pétrole. Presse du CRC: 2014.

Olah, G.A .; Molnar, A., Chimie des hydrocarbures. John Wiley & Sons: 2003.

Courtoisie d'image:

“Pétrole brut distillé-fr.svg” Image originale: Psarianos, Theresa knot; image vectorielle: travail dérivé de Rogilbert: (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 

«Oil Shale» de Georgialh - Travail personnel, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia