Déterminer avec précision la qualité du pétrole brut

Déterminer avec précision la qualité du pétrole
brut avec les instruments METTLER TOLEDO
La pétrochimie est confrontée à l’appauvrissement des ressources
pétrolières et à l’augmentation des coûts d’exploration et de production. Les produits issus du brut sont constamment testés pour vérifier
leur qualité et leurs effets sur l’environnement. Cette industrie a trois
défis à relever : maintenir les temps d’arrêt au minimum augmenter
les rendements et réduire les coûts. METTLER TOLEDO propose une
large gamme de solutions pour résoudre ces difficiles problèmes .
Surveiller en continu la qualité
du pétrole brut
L’exploration et la production du pétrole brut constituent un processus de haute
technologie aux risques nombreux. La corrosion ou le blocage des pipelines, dus à des
réactions chimiques, sont fréquents du fait
de la haute teneur en acide du pétrole et des
réactions chimiques entre les eaux de formation et de production. Tout arrêt de production est donc extrêmement coûteux et
doit être évité à tout prix. Certaines caractéristiques du brut, comme la teneur en chlorure, l’indice d’acide et la teneur en eau,
sont surveillées en permanence en laboratoire afin d’améliorer les rendements et de
réduire les coûts. Des analyses plus simples
sont souvent effectuées sur site dans de petits laboratoires installés sur les plates-for-
mes. Les instruments doivent donc être portables, robustes et faciles à utiliser. Les tests
pratiqués dans les laboratoires d’usines sont
plus complets et incluent des mesures de la
teneur en soufre et de la densité, deux paramètres qui ont une grande influence sur le
prix d’achat du pétrole par les raffineries.
METTLER TOLEDO propose des
solutions judicieuses
Les instruments de laboratoire tiennent
un rôle important en pétrochimie. Nous
vous proposons une large gamme de solutions compatibles avec les divers environnements de laboratoire. METTLER TOLEDO
conçoit des instruments compacts et portables pour les applications sur site ainsi que
de nombreux produits novateurs, aux fonctionnalités plus nombreuses. Pour effectuer
des analyses critiques en laboratoire,
METTLER TOLEDO fabrique des instruments de laboratoire fiables, précis, robustes et faciles à utiliser, autant de caractéristiques qui répondent aux critères d’analyse,
de qualité et de rendement en vigueur dans
la pétrochimie.
● Les solutions proposées par METTLER
TOLEDO conviennent aussi bien en
amont qu’en aval des laboratoires et permettent donc d’augmenter leur productivité.
● Bien formés, les commerciaux et les
spécialistes de METTLER TOLEDO sont
capables de vous proposer des solutions
pour le développement de votre entreprise.
Contactez-les dès aujourd’hui.
Sommaire
Pétrochimie
News 1
Déterminer avec précision
la qualité du pétrole brut
avec les instruments
METTLER TOLEDO
Les normes ASTM D 5186
et ASTM D 6550
combinées en un seul
système Berger SFC
La sécurité par excellence
Faciliter la détermination
de l’indice de brome
Aider les responsables de
laboratoire à bien choisir
L’analyse thermique
dans l’industrie de la
pétrochimie –
Première partie
Des solutions pour
améliorer la productivité
des laboratoires
Publication
Editeur
Mettler Toledo GmbH
Laboratory & Weighing
Technologies
Im Langacher
CH-8606 Greifensee
Suisse
Changer les normes
Des limites très strictes en matière
d’hydrocarbures aromatiques sont appliquées aux carburants diesel car ces produits
favorisent la formation de suie noire qui est
un danger pour l’environnement. La méthode
D5186 de l’ASTM a été adaptée à la mesure
des aromatiques dans les carburants au
moyen d’un appareil de chromatographie
SFC ; cette méthode, rapide et efficace, permet aux raffineurs de surveiller la teneur
en aromatiques. Aux Etats-Unis, la
Californian Air Resources Board (CARB)
spécifie l’utilisation de cette méthode.
Un instrument qui a fait ses
preuves
Pour respecter les spécifications des
carburants diesel, AC Analytical Controls a
mis au point l’analyseur d’aromatiques,
basé sur le système analytique en colonne
remplie Berger SFC de METTLER TOLEDO
mis au point à l’origine par le Dr Terry Berger. Les appareils de chromatographie Ber-
Production
Laboratory Marketing Support
Suisse
Articles techniques
Mettler Toledo GmbH
– Laboratory & Weighing
Technologies
– Analytical Instruments
Sujet à changements techniques.
© 2005 Mettler-Toledo GmbH
Imprimé en Suisse.
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PétrochimieNews 1
METTLER TOLEDO
Analyseur d’aromatiques et d’oléfines METTLER TOLEDO :
Les normes ASTM D 5186 et ASTM D 6550
combinées en un seul système Berger SFC
Les réglementations environnementales visent à
AC Analytical Controls, en partenariat avec METTLER
contrôler la quantité d’émissions de particules dues
TOLEDO a mis au point un analyseur combiné d’aro-
à la combustion du diesel. La présence d’aromati-
matiques et d’oléfines qui détermine la teneur en
ques dans les carburants diesel favorisant la com-
aromatiques des carburants diesel et la teneur en
bustion de ces particules, il est impératif de mesu-
oléfines de l’essence. Cet instrument, dont la con-
rer avec précision la teneur en aromatiques de ces
ception repose sur la technologie de chromatogra-
carburants. On a démontré que les hydrocarbures
phie en fluide supercritique en colonne remplie
oléfiniques utilisés dans les essences contribuent
Berger SFC de METTLER TOLEDO, a fait ses preuves
aux réactions photochimiques dans l’atmosphère
en termes de rentabilité. Il permet en effet aux
qui résultent en la formation d’un brouillard photo-
raffineurs de combiner deux applications dans un
chimique dans les zones urbaines réceptives.
seul chromatographe SFC, d’où une réduction des
investissements en instruments d’analyse des carburants.
ger SFC comprennent un système unique
de pompage des fluides compressibles
(dioxyde de carbone) permettant ainsi le
contrôle indépendant de la pression et du
débit, un module de régulation thermique
optimisé pour les colonnes remplies, un
détecteur à ionisation de flamme (FID). Le
logiciel automatise l’analyse et réduit les
interventions de l’opérateur.
Les aromatiques dans les
carburants diesel
L’analyseur d’aromatiques AC (ASTM
D 5186), reposant sur la technologie Berger
SFC de METTLER TOLEDO, détecte :
● Les composés saturés
● Les aromatiques monocycles
● Les aromatiques polynucléaires et
polycycles (aromatiques di- et polycycles)
des carburants diesel, des carburants pour turboréacteurs et des essences diesel de base.
Les oléfines dans les essences
Depuis le 1er janvier 2002, la CARB spécifie la méthode de test D 6550 de l’ASTM
pour mesurer la teneur totale en oléfines
des essences ; cette méthode repose également sur la technologie SFC. Les oléfines
améliorent l’indice d’octane de l’essence
mais ont tendance à être réactives et toxiques, ce qui nécessite une méthode d’analyse appropriée pour déterminer la teneur
totale en oléfines acceptable par les autorités de réglementation et les producteurs.
L’analyseur d’oléfines AC (ASTM D
6550), reposant sur la technologie Berger
SFC de METTLER TOLEDO, sépare et quantifie les oléfines présentes dans les essences et
sépare complètement la fraction oléfinique
des carburants des produits saturés, des aromatiques et des composés oxygénés. Ce processus automatisé ne demande aucune préparation d’échantillons et le temps d’analyse
– 10 minutes – est comparativement court.
X www.mt.com/berger
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PétrochimieNews 1
METTLER TOLEDO
La balance d’analyse XP de
METTLER TOLEDO :
La sécurité par excellence
Dans la pétrochimie, la précision du pesage est vitale pour de
nombreux processus. Du fait de leur haute viscosité, il est difficile,
voire dangereux, de travailler avec les échantillons de pétrole. Un
échantillonnage précis et efficace reste néanmoins la clé d’un
meilleur rendement. La nouvelle balance d’analyse XP de METTLER
TOLEDO garantit un pesage plus rapide et plus sûr.
Contrôle de mise à niveau pour
des résultats précis
Le contrôle de l’horizontalité de la balance est souvent la première opération à
faire le matin dans un laboratoire de contrôle qualité avant de passer à l’analyse des
échantillons de lubrifiants. La précision du
pesage ne peut être garantie lorsque la balance n’est pas de niveau. C’est pour cette
raison que METTLER TOLEDO a intégré une
nouvelle fonction «Level Control» à sa balance d’analyse XP, qui fait gagner du temps
et de la précision. Une cellule émet un
signal sonore dès que la
balance n’est plus de
niveau ; simultanément,
un message s’affiche sur
l’écran, qui donne des instructions détaillées pour
régler le niveau. Dans la
pétrochimie, de nombreux
modes opératoires normalisés exigent que le niveau
des balances soit vérifié
tous les jours ; METTLER TOLEDO apporte
un réel avantage pour réaliser cette tâche
tout en assurant une économie de temps et
d’argent.
«SmartGrid» et «ErgoClips»
pour accélérer les opérations
de pesage
Les compagnies pétrolières veulent obtenir des résultats de pesage garantis toujours plus rapidement ; METTLER TOLEDO
a donc mis au point «SmartGrid», un plateau de pesée révolutionnaire, en forme de
grille. «SmartGrid» réduit au minimum les
effets des turbulences, se stabilise rapidement et donne des résultats précis dans des
délais très courts. Grâce aux «ErgoClips»,
tous les types de récipients de tare sont
maintenus fermement ce qui facilite la manipulation et évite les déversements. Le plateau «SmartGrid» et les «ErgoClips» permettent de manipuler les échantillons en
toute sécurité et rapidement.
une diminution des risques de contamination de l’instrument. Avec le capteur optique «ErgoSens», que l’on peut placer librement, on peut effectuer jusqu’à quatre
opérations sans utiliser les mains ; les risques de déversement s’en trouvent réduits
au strict minimum !
De plus, le pare-brise entièrement démontable, facilite le nettoyage de la balance. Toutes les pièces résistent aux acides
et aux produits chimiques et peuvent être
nettoyées dans un lave-vaisselle.
X www.mt.com/xp-analytical
Fonctionnement «mains libres»
Lorsqu’il pèse des huiles de graissage
ou d’autres produits chimiques, l’utilisateur
doit souvent porter des gants pour se protéger contre les déversements dangereux.
Grâce aux deux capteurs optiques
«SmartSens» disposés sur le terminal, le
pesage peut se faire sans que l’on ait à toucher à la balance, d’où un gain de temps et
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PétrochimieNews 1
METTLER TOLEDO
Titreurs METTLER TOLEDO et pipettes RAININ :
Faciliter la détermination de
l’indice de brome
La détermination de l’indice de brome est un test important pratiqué dans les raffineries et les usines pétrochimiques pour contrôler les processus et évaluer la qualité des mono-oléfines aliphatiques. Les titreurs METTLER TOLEDO et les pipettes RAININ
présentent des caractéristiques uniques qui facilitent la vie du
personnel de laboratoire dans l’industrie pétrolière. METTLER TOLEDO
vous aide à améliorer votre productivité et à réduire le coût des
opérations de détermination de l’indice de brome.
Une mesure importante pour les
raffineries et les usines
pétrochimiques
L’indice de brome est une mesure utile
de l’insaturation des échantillons de pétrole
qui permet également d’estimer la teneur
en oléfines des distillats de pétrole. Ce test
standard, pratiqué dans un grand nombre
de raffineries dans le monde, sert aussi à
déterminer la pureté et à identifier les
mono-oléfines aliphatiques disponibles
dans le commerce, un paramètre important
du contrôle de la qualité des produits
pétrochimiques. On détermine l’indice de
brome par titrage à basse température avec
une solution de bromure/bromate. L’indication du point final est de type
voltamétrique et traduit l’apparition d’un
excès de brome dans le milieu réactionnel.
METTLER TOLEDO DL58 :
pour faciliter les opérations
Le titreur DL58 de METTLER TOLEDO
convient parfaitement à la détermination
de l’indice de brome pour une grande variété d’échantillons. Sa conception robuste
s’accommode parfaitement de l’environnement difficile des laboratoires des raffineries et des usines pétrochimiques, limitant
par là même les coûts de maintenance.
L’interface utilisateur, explicite, permet aux
agents de production d’effectuer eux-mêmes les essais, réduisant au minimum les
coûts liés à l’intervention du personnel du
laboratoire. Le logiciel de titrage LabX pro Ti
simplifie l’intégration automatique à un
LIMS, limite le traitement manuel des données et les erreurs de transcription qui lui
sont liées. La régulation thermique garantit
que chaque détermination d’indice de
brome se fait dans la plage de température
idéale de 0 à 5 °C, ce qui améliore nettement la précision des résultats.
Pipettes Rainin : pour mesurer
les échantillons avec précision
Le volume d’échantillon prélevé varie
en fonction de l’indice de brome attendu.
L’utilisation d’une pipette Rainin est fortement recommandée : elle permet de travailler d’une seule main, de changer facilement de volume et de préserver la main de
l’opérateur des risques de tendinites liées
aux sollicitations répétitives des ligaments.
La technologie LTSTM réduit la force à exercer lors du pipetage.
Solutions METTLER TOLEDO :
pour améliorer la détermination
de l’indice de brome
Grâce à ses compétences uniques en
équipements de laboratoire, METTLER TOLEDO peut faciliter la détermination de l’indice de brome. Meilleur rendement, réduction des coûts d’exploitation et plus grande
précision ne sont que quelques uns des
avantages que nos instruments peuvent apportés aux industriels de la pétrochimie.
X www.mt.com/rainin
X www.mt.com/titration
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PétrochimieNews 1
METTLER TOLEDO
Solutions METTLER TOLEDO pour le raffinage :
Aider les responsables de
laboratoire à bien choisir
Chaque jour, les laboratoires de raffinerie ont à relever d’innombrables défis en matière d’analyse : accélérer les processus, réduire les
coûts, traiter davantage d’échantillons, etc., une tâche gigantesque
pour les responsables de laboratoire qui doivent évaluer sans cesse
de nouveaux instruments. METTLER TOLEDO a rédigé un guide Internet
interactif qui aide à mieux comprendre son offre globale pour les
raffineries, à justifier les investissements et à aider à l’élaboration
des programmes d’amélioration des laboratoires.
L’analyse, une multitude
de défis pour les laboratoires
de raffinerie
Les laboratoires de raffinerie exécutent
d’innombrables tâches et analysent des milliers d’échantillons chaque année.
METTLER TOLEDO propose de nombreuses
solutions qui sont au cœur même du contrôle qualité dans les raffineries. Qu’il
s’agisse d’analyser du brut pour déterminer
la densité API, la teneur en souffre, en chlorure ou en humidité, d’effectuer le contrôle
qualité des distillats de pétrole par détermination de l’indice d’acide ou de brome, d’estimer les performances des lubrifiants en
testant les indices de base ou simplement
d’évaluer les eaux d’une raffinerie à des
fins environnementales, METTLER TOLEDO propose des solutions à la pointe du
progrès et un soutien de grande ampleur.
Plus vite, moins cher,
plus complet
On attend aujourd’hui des laboratoires
de raffinerie qu’ils fournissent des réponses
rapides, qu’ils diminuent leurs coûts d’exploitation et qu’ils effectuent un nombre
croissant d’analyses avec les mêmes effectifs. Il est donc vital qu’ils se tiennent au
courant des développements technologiques et remplacent les instruments désuets
par les meilleures solutions disponibles. Il
va sans dire que toutes les méthodes utilisées par un laboratoire de raffinerie doivent
être strictement conformes aux normes industrielles telles que ASTM, UOP ou IP.
Grâce à ce guide, l’évaluation d’une
solution est grandement facilitée. La visite
du site www.mt.com/refinery-lab pourrait
bien marquer le début d’un programme
d’amélioration apportant de précieux avantages aux laboratoires de raffinerie dans le
monde entier.
X www.mt.com/refinery-lab
Guide interactif du raffinage
Pour faciliter le travail des chefs de laboratoire, METTLER TOLEDO a préparé un
guide interactif en anglais destiné aux raffineries (www.mt.com/refinery-lab). Accessible sur le web et vous y découvrirez un
exposé détaillé des processus de raffinage, y
compris de toutes les filières de production.
Ce guide résume les procédures standard à
respecter pour chaque filière de produit et
présente les solutions METTLER TOLEDO
pour chaque analyse. Pour aider les responsables de laboratoire à justifier leurs investissements, les avantages de chaque solution sont expliqués afin que l’intérêt de
mettre à niveau un équipement puisse être
clairement expliqué à la direction.
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PétrochimieNews 1
METTLER TOLEDO
L’analyse thermique dans l’industrie de la
pétrochimie – Première partie
Dans la pétrochimie, la mesure de la stabilité à
l’oxydation des huiles est un test important. La
détermination du temps d’induction d’oxydation
(OIT) est une méthode rapide d’évaluation de la
stabilité des produits pétroliers.
L’analyse calorimétrique différentielle
haute pression (HP DSC) développée par
METTLER TOLEDO est la technique thermique la plus fréquemment utilisée pour
caractériser la stabilité des produits pétroliers. La première partie de cet article est
consacrée aux conditions des méthodes isothermes basées sur la norme ASTM D6186.
Les exemples donnés montrent clairement
comment on peut obtenir des informations
détaillées pour prévoir le comportement
d’huiles dans des conditions d’exploitation
réelles et comment formuler des stabilisants pour améliorer leurs performances.
La stabilité à l’oxydation d’huiles
selon la norme ASTM D6186
La mesure de la stabilité à l’oxydation
des huiles permet de prévoir leur comportement dans des conditions d’exploitation
réelles, par exemple dans des moteurs automobiles. Dans la procédure de test selon la
norme ASTM D6186, l’échantillon d’huile
est maintenu en isotherme à 180 °C sous
une pression d’oxygène croissante jusqu’à
ce que l’oxydation commence. L’onset correspondant au démarrage de l’oxydation
exothermique (intersection de la ligne de
base avec la tangente du pic exothermique)
est appelé «temps d’induction d’oxydation»
(OIT).
Le diagramme ci-dessous montre la
mesure de l’OIT pour deux huiles moteurs
différentes, l’une minérale, l’autre de
synthèse. L’huile minérale s’oxyde après
environ 35 minutes. L’huile de synthèse est
stable à la même température pendant la
période de 120 minutes prescrite par la
norme ASTM. Le diagramme à droite représente la courbe de mesure de l’huile de synthèse et montre qu’il lui faut beaucoup plus
de temps que l’huile minérale pour s’oxyder, à peu près 237 minutes.
X www.mt.com/TA
Analyse calorimétrique différentielle sous
pression avec le HP DSC827e
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PétrochimieNews 1
METTLER TOLEDO
Des solutions pour améliorer
la productivité des laboratoires
L’objectif de METTLER TOLEDO est d’améliorer sans cesse les solutions qu’elle met en œuvre pour les
laboratoires et, en conséquence, de répondre aux besoins les plus stricts de sa clientèle. Nous proposons
des technologies à la pointe du progrès et des solutions adaptées à vos applications. Nous sommes votre
partenaire en matière d’efficacité, d’intégration et de qualité pour tous vos processus de laboratoire.
Systèmes de mesure de la densité METTLER TOLEDO :
La détermination des profils de densité à bord des pétroliers pose des problèmes car le
pétrole est collant et très visqueux. Avec la reconnaissance d’erreur automatique et une
conception permettant un nettoyage efficace, les densimètres METTLER TOLEDO
augmentent la productivité et évitent des retards.
www.mt.com/density
Le titreur coulométrique Karl Fischer de METTLER TOLEDO :
Pour la détermination de la teneur en eau, l’utilisation de titreurs Karl Fischer de
METTLER TOLEDO diminue les temps d’analyse et de nettoyage et fournit une réponse
analytique rapide lorsque cela est important. Ce point est crucial lorsqu’un pétrolier est
en attente de déchargement.
www.mt.com/titration
Instruments d’analyse
Solutions de pesage
Chimie automatisée
Système de production à petite échelle (SSPS) de METTLER TOLEDO :
Système de production à petite échelle pour la fabrication de composés de
grande valeur et de produits intermédiaires. Le SSPS de METTLER TOLEDO est
un puissant outil qui répond à toutes les exigences des petites production en
laboratoire et assure le contrôle précis, sûr et fiable des paramètres critiques
du process.
www.mt.com/ssps
Balance de précision XP de METTLER TOLEDO :
Sa résistance chimique à tous les déversements d’échantillons fait de cette
nouvelle balance de précision Excellence Plus un instrument robuste. Le
pesage d’échantillons collants ou huileux n’a jamais été aussi facile et la
productivité s’en trouve accrue.
www.mt.com/xp-precision
Pesage industriel
Solutions de pesage de processus :
Optimisez le rendement de vos installations avec le
transmetteur de poids intelligent IND130. Connectez
vos capteurs de pesage pour la fabrication de lots, le
remplissage et le pesage de réservoirs/trémies ainsi
que pour le contrôle des stocks.
Mettler-Toledo S.A.
18/20 avenue de la Pépinière
78222 Viroflay Cedex
Tél :
01 30 97 17 17
Fax : 01 30 97 16 16
e-mail : [email protected]
www.mt.com
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PétrochimieNews 1
11794007 40.13
Lasentec® & React IR™ de METTLER TOLEDO :
Ces outils adaptés à la pétrochimie permettent d’effectuer des mesures en temps réel
in-situ, directement dans le milieu. L’analyse en infra-rouge moyen (ReactIR) fournit
des informations sur la phase continue. Les mesures peuvent être faites dans des
fluides de traitement opaques/noirs, des asphaltines au charbon micronisé et à
l’eau dans le pétrole brut.
www.mt.com/lasentec
www.mt.com/reactir