Les carburants et la Méthode de mesure

Définition

Les carburants sont des mélanges de composés organiques. Leur combustion en présence de l’air fournit l’énergie mécanique dans le moteurs thermiques (essence, gazole).. [14]

Les principaux produits pétroliers utilisés par l’automobile

A partir du pétrole brut, les raffineries élaborent grâce à une suit d’opération de distillation, hydrotraitement, reforming, etc. , Un certain nombre de produit finis utilisables et commercialisables. [15,25]
Les principaux produits pétroliers utilisés par le transport surtout sont [25] :
• Le gaz de pétrole liquéfie GPL pour automobile
• l’essence
• le carburéacteur
• le gazole
• le mazout ou (fuel domestique)
• le fuel lourd
• Les produits spéciaux (Naphta, gazole gaz, huile, essence ABC.)
Actuellement les essences et le gazole sont les plus utilisés par le parc automobile.

Les gaz de pétrole liquéfiés (GPL)

Le gaz de pétrole liquéfié pour automobile est un mélange d’hydrocarbures comprenant essentiellement le propane et le butane.

Les carburants et la Méthode de mesure

Les essences

L’essence correspond à une fraction dont les limites de distillation sont 70 210C0 . Actuellement il existe sur le marché trois types principaux d’essence – carburants : l’essence ordinaire, le supercarburant et le supercarburant sans plomb SP. L’essence plombée n’est plus autorisée en Europe et en Amérique du Nord, et qu’en Afrique de l’ouste il sera éliminé en 2005 [2]

Le gazole

Le gazole correspond à une fraction dont les limites de distillation sont 190 – 360°. C’est Une caractéristique importante est le point d’écoulement ou de congélation qui doit être inférieur à –18Co en saison froide et pour le reste de l’année <-7Co.

Paramètre physico-chimique de carburant automobile

Ces deux combustibles sont caractérisés par les propriétés physicochimiques suivantes : courbe de distillation, pression de vapeur Pv, densitéρ, indice d’octane pour les essences et de cétane pour le gazole et teneurs des indésirables ( S, Pb, Ets,)
La courbe de distillation permet définir le pourcentage du carburant qui s’évapore à une température donnée : c’est la courbe traçant le pourcentage évaporé en fonction de la température Elle exprime la part de la fraction légère dans le carburant.
La pression de vapeur du carburant à une température donné conditionne son habileté à assurer le bon fonctionnement du moteur, par exemple t10% >70Co exprime la nécessité d’avoir une certaine fraction des produits facilement vaporisable ( 10% avant 70C0 ) ; Ce qui conditionne un bon départ du moteur froid.
La densité est une caractéristique importante du carburant, qu’on exprime par le rapport de sa densité à 20Co et celle de l’eau à 4Co (p204),

Indice d’octane

La qualité d’essence pour moteur est appréciée par son pouvoir antidétonant qui est mesurée par l’Indice d’Octane. Cet indice est défini de la façon suivante. Soient 2,2,4- trimethyl pentane (1) appelé iso-octane auquel on affecte l’indice 100 et l’heptane normal (2) auquel on affecte l’indice 0.

Indice de cétane

L’indice de cétane est défini dans le cas des carburants pour moteur Diesel. Le carburant pour Moteur Diesel doit avoir une bonne aptitude à l’auto inflammation il est défini de la façon suivante soit l’hexadécane linéaire (1) ou cétane auquel on affecte l’indice 100 et l’α-méthylnaphtalène (2) auquel on affecte l’indice 0.

Soufre dans les combustibles

Les pays peu riches achètent le carburant soufré qui est le moins cher mais qui émet une quantité importante de SO2. Les pays riches achètent le carburant faiblement soufré ou installent des unités de désulfuration du pétrole ou des gaz de combustion.
La réduction des émissions de composés soufrés peut résulter soit de la désulfuration de l’ensemble des produits raffinés par hydrogénation, procédé coûteux, soit de la désulfuration des fumées par voie sèche ou humide. Les teneurs en soufre de l’essence et du gazole des pays de la communauté européenne doivent diminuer les prochaines années, pour atteindre 50µg/kg de carburant en 2005 tableau VII [8].

Méthode de spectrométrie de Fluorescence X

Base théorique

Quand une source radioactive émet des photons et de particule d’énergie de l’ordre de (5à 50Kev) et qu’il traverse un échantillon photoluminescence, ce dernier émet des rayons dans le domaine de RX. Ce phénomène vient d’ionisation des atomes au niveau des couches intérieur Fig 6.
C’est pourquoi ces radioactives dites de fluorescence est indépendante des combinaisons chimiques et dont les longueurs d’ondes sont caractéristiques des atomes.
Cette ionisation peut se faire en bombardant les échantillon par l’une des particules suivantes : Photons hγ, électrons rapides, proton rapide et rayonnement α (H++).
La fluorescence X d’une atome isolé passe par deux étapes : étape de photoionisation et celle de retour à l’état fondamental (stabilisation de l’atome)
L’étape photoionisation : consiste à arraché un électron de la sous couche K quand l’atome reçoit une énergie adéquate d’excitation, l’électron devenant libre.
L’étape de stabilisation consiste à remettre l’énergie acquise au coure de l’excitation s’accompagnant d’une réorganisation des électrons de différent niveau de l’atome qui lui permet de retourner à l’état fondamental.
Ce retour à l’état fondamental s’accompagnant d’émission d’une énergie hγ= Eex-Efd .
Ce phénomène est très limité pour les éléments légers (Z<5) tendis que pour les élément lourds le phénomène est remarquable avec des réarrangement électronique en cascade.

L’objectif

L’objet de cette étude est l’évalué la contribution des rejets de soufre provenant des gaz d’échappement dans la pollution atmosphérique.

CADRE d’Etude

La Société africaine du Raffinage (SAR) a été crée en 1963, elle est située dans la zone industrielle, à 18 Km de Dakar plus précisément à Mbao limitée à l’ouest par l’océan atlantique. Grâce à ce dernier la SAR dispose d’un système de pompage en mer appelé – Sea line – , qui permet de drainer le pétrole brute jusqu’aux bacs de stockage.
La SAR importe le pétrole depuis plusieurs pays africains tel que le Gabon, l’Angola et le Nigeria. Ensuite procède à des opérations de raffinage nécessaire (distillation atmosphérique, distillation sous vide, reformat catalytique) permettant d’obtenir un fuel qui est distribué au niveau de toutes les stations de la ville de Dakar.
Les principaux distributeur des produits de la SAR sont : TOTAL SHELL et MOBIL.
Les produits commerciaux de la SAR sont représentés principalement par l’essence, le gazole, le kérosène, le naphta fuel lourd*, le gaz naturel, le gaz de pétrole liquéfié, la graisse et l’huile.