Analyses et Contrôle des Huiles Usagées I. Huiles lubrifiantes

TRAVAUX PRATIQUES
Par Benouali D.
Analyses et Contrôle des Huiles Usagées
I. Huiles lubrifiantes
Depuis la découverte du pétrole, l'utilisation rationnelle des différentes fractions qui le composent a
fortement influencé sur l’environnement, ces utilisations importantes liées à l'accroissement continu de
la consommation d’hydrocarbure qui contribué a la détérioration du milieu naturel par Les rejets
gazeux ; telle que COx, NOx, SOx dans l’atmosphère et par la les huiles usée et les condensats dans
les mers.
Le lubrifiant du latin « lubucos » signifiant glissement, est un hydrocarbure liquide de couleur
claire. Afin de préserver le bon fonctionnement des machines par l’interposée entre les surfaces, il
réduit le frottement et contribuer à la protection de l’usure des organes en mouvement. Les lubrifiantes
prennent la forme des matières onctueuses, ils sont composés des huiles de base et les additifs dont la
nature différant selon l’huiles utilisée et les conditions d’utilisation.
La lubrification est destinée à réduire les frottements entre deux surfaces des pièces en mouvement,
en vue des fonctions principale et multiple parmi elles ont peut citer:
- Protections des surfaces métalliques.
- Protections anticorrosion.
- Protections de l'usure et du frottement.
- Transmettre de la chaleur on l'énergie.
- Élimination des résidus et les impuretés.
- Diminution des bruits.
- Améliorer l'étanchéité vis-à-vis des gaz et des liquides.
- Assurer l'isolation électrique.
II. Classification de l’huile lubrifiante
II.1. D’après le mode de séparation
- Huiles distillats (distillats de base, huiles de base ou coupes de base).
- Huiles résiduelles à partir du procédé de désalphatage, la "Bright Stock".
- Huiles mixtes obtenues par le mélange des deux premières.
2. D’après leur destination
Selon leur utilisation, ils sont classes en deux grandes catégories :
a. première catégorie : Elle est destine à la lubrification des véhicules automobile, elle globe
surtout les huiles pour le moteur selon leur caractéristiques, les huiles peuvent être dire « mono grade »
ou « multigrade ».
b. deuxième catégorie : Pour les lubrifiants industriels les principaux sont :
- Les fluides hydrauliques.
- Les lubrifiants pour engrenage industriels.
- Les huiles pour turbine.
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III. Analyse physico-chimiques des huiles de base
Les analyses physico-chimique effectuées sur les huiles lubrifiantes nous permettent de suivre la
qualité de l'huile utilisée dans les machine et de détecter une quelconque anomalie.ces analyses telle
que :
- La densité.
- La viscosité.
- Point d’éclair.
- Point d’écoulement.
- Propriétés mécaniques.
- Point d’aniline.
- Point de congélation.
- Teneur en métaux (Zn, Ca).
- Teneur en soufre.
- Teneur en phosphate.
- Dosage de l’acidité totale (TAN).
- Dosage de basicité totale (TBN).
IV. Huile usagée
IV.1 Définition d’une huile usagée
Une huile usagée est une huile d'origine industrielle ou non, destinée à la lubrification et à d'autres
applications, qui, après utilisation, devient contaminée. Ses propriétés altérées, elle ne peut continuer à
remplir sa tâche convenablement. C’est le cas des lubrifiants de moteur, des liquides hydrauliques,
des liquides servant à travailler le métal, des fluides isolants et des liquides de refroidissement.
La composition d’une huile usagée, celle des moteurs par exemple, est donc très variable et
difficile à définir. Elle dépend entre autres, du temps d’utilisation de l’huile, des additifs qu’elle
contenait et du type de moteur employé.
De plus, lors de la récupération, les différentes sortes d’huiles usagées sont souvent mélangées,
ce qui en rend davantage complexe la composition, et nécessite l’attention des recycleurs.
On distingue deux catégories principales d'huiles usagées :
a. Les huiles noires
b. Les huiles claires
IV.2 Conséquences du non récupération des huiles usagées
Les huiles usagées présentent un réel danger pour l’environnement et pour l’être humain. Elles sont
considérées comme des élément polluant du fait de la vaste utilisation des lubrifiants a travers le
monde.
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a. Sur le plan environnemental : D'une manière générale, les huiles usagées sont peu
biodégradables. Elles ont une densité plus faible que l'eau. C'est pourquoi 1litre d'huile usagée peut
couvrir une surface importante d'eau et réduire l'oxygénation de la faune et de la flore du milieu. Les
conséquences d'un rejet direct de l'huile usagée dans le milieu naturel sont donc évidentes.
b. Sur le plan santé : Les conséquences des huiles usées sur la santé peut avoir lieu d’une
toxication par inhalation ou ingestion massive d’hiule.la consommation de certain animaux marins
(poisson, coquillages), qui on été en contact direct avec les huiles usées peut être dangereux pour
l’homme par l’effet de consommation.
c. Sur le plan économique : A partir d’une quantité des huile usée on peut récupérer deux tiere par
la régénération par ce que l’huile contaminée constitue une ressource à exploiter dans ce cadre on peut
diminuer les disposes pour l’huile vierge.
IV.3 La régénération
Les huiles usées produites chaque année représentent la plus grande quantité de déchets liquides
organiques dangereux au monde. Afin de diminuer le volume de ces huiles, beaucoup d’entreprises
favorisent principalement la réutilisation et le recyclage des huiles usées et, au besoin, un traitement et
une élimination appropriés. Les huiles usées devraient être récupérées pour leur pouvoir lubrifiant ou
être utilisées comme combustibles d'appoint dans des conditions de combustion contrôlées, dans la
mesure où ceci est réalisable.
Les quantités des polluants présents dans les huiles usagées sont variables. Les composants
récupérables de l’huile de graissage peuvent être présents à un taux suffisants. Donc une récupération
de ces composants de l’huile est possible. Un système bien organisé de collecte de l’huile usagée
représente le premier facteur pour la réussite de l’opération. La quantité des huiles usagées doit être
surveillée étroitement pour éviter des produits hors spécification. Une ségrégation soigneuse des huiles
est très importante pour obtenir des produits selon les spécifications requises.
Les produits polluants des huiles usagées :
- L’eau
- L’essence et le gaz oïl
- Les glycols et les solvants chlorés
- Les acides gras et les esters
- Les asphaltiques
- Les additifs partiellement dégradés
- Les particules de carbone et de métal
La présence de l’eau, de l’essence et de gas-oil serait due à un mauvais fonctionnement du moteur
et de la condensation du carburant pendant le fonctionnement du moteur, ainsi qu’aux manipulations
dans les stations services. Les glycols proviennent circuit de refroidissement. Les solvants chlorés ont
pour origine la pollution dans les garages ou les constituants de certaines huiles de transformateurs
électrique à base de pyralène. Les acides gras et las esters sont des produits d’oxydation. Ils constituent
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avec les asphaltiques et les particules de carbones des produits de dégradation caractéristiques de
l’huile usagée. La dégradation des additifs a pour origine une surchauffe, ou un mauvais
fonctionnement du moteur. Les particules de métal sont le résultat de l’usure et de la corrosion et
peuvent provenir aussi des additifs du carburant et de l’huile de graissage.
IV.4 Analyse de l’huile usagée
Les huiles usagées sont collectées de plusieurs sources. Il est donc nécessaire que le contenu de
chaque camion livrant l’huile usagée, soit contrôlé et analysé. Pour un contrôle initial des huiles
usagées, les tests de qualité suivants sont obligatoirement effectués :
1°) Test de goute (drop test)
2°) Test des acides gras (FAT test)
3°) Chlore test
4°) Détermination de la teneur en eau
IV.4.1 Test préliminaire au NaOH
Mode opératoire
- Introduire dans un tube à essai : (trois pastilles de soude + trois millilitres d’échantillon)
- Chauffer au moyen d’un bec bunsen jusqu’à évaporation complète de l’eau
- Refroidir le tube à essai jusqu’à la température ambiante
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Interprétation :
- Si le contenu du tube devient solide, le résultat est un « MANQUE ». L’huile est non régénérable.
- Si le contenu du tube reste fluide ou devient un gel le résultat est un « PASSE ». L’huile est
régénérable.
IV.4.2 Chlore test
Ce test permet d’indiquer d’une manière qualitative si des polluants chimiques indésirables (dérivés
chlorés P.C.B etc.….) sont présents dans l’huile usagée. Le principe du test consiste à chauffer à la
flamme un fil de cuivre recouvert d’huile usagée. La présence du chlore est détectée par la couleur
verte de la flamme due à la formation de chlorure de cuivre qui est volatil.
 CuCl2
Cu + (Cl2)
(chauffage)
Mode opératoire :
- Chauffer un fil de cuivre à la flamme d’un bec bunsen
- Introduire le fil de cuivre réchauffé dans l’échantillon
- Mettre le fil de cuivre de nouveau dans la flamme
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Interprétation
- Absence de flamme verte indique que le test est NEGATIF : huile est régénérable. Dons ce cas du
chlore est probablement présent comme un solvant à basse température d’ébullition (ex : le
dichloroéthylène ; chloroéthylène…). Cependant il est nécessaire de déterminer et doser la présence
éventuelle du P.C.B avant toute décision.
- Une flamme verte indique la présence de chlore. Le test est POSITIF. Dons ce cas une analyse plus
approfondie est indispensable, pour la détection et le dosage éventuel P.C.B. Il faut aussi effectuer une
distillation sous vide (ASTM d1100) de l’huile usagée, et le teste de chlore sur le distillat de la d.1100
est également POSITIF su chlore set présent comme hydrocarbure chloré. L’huile est NON
REGENERABLE.
IV.4.3 Test de la goutte (drop test)
Ce test est basé sur le principe de chromatographie sur papier. Suivant le type contaminant, le taux
d’absorption sur le papier filtre est différent. Le fuel oïl présentera des propriétés
d’absorption/désorption différentes de cette huile de graissage.
Mode opératoire
- Bien homogénéiser l’échantillon à analyser
- Introduire une tige en verre et bien agiter
- Laisser s’égoutter et faire tomber la troisième goutte sur un papier filtre
- Laisser la tache se développer 24 heures
Interprétation
- Une tache centrale noire indique la présence de résidus de fuel oïl. Une telle huile ne convient pas
pour le ré-raffinage REFUSEE, l’huile est rejetée
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- Un anneau extérieur jaune large indique une haute concentration de gasoil. L’huile est ré-raffinable :
ACCEPTEE
- Une tache brune claire peut indiquée une huile hydraulique de turbine usée : ACCEPTEE
- Une tache brune ou brune foncée homogène indique en général une bonne qualité d’huile pour
moteur usé : ACCEPTEE
- Plus d’un anneau en général, une analyse plus approfondie de l’échantillon est nécessaire
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