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Gasoil

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Le carburant diesel est un mélange d'hydrocarbures liquides obtenu par distillation fractionnée du pétrole brut et utilisé comme carburant pour les moteurs diesel, pour le chauffage ou pour la production d'électricité.

Il est souvent appelé à tort un naphta, qui se distingue par un processus de raffinage amélioré et destiné à différents usages.

Le carburant diesel trouve ses premières applications dans le domaine mécanique entre 1893 et 1897, lorsque, dans les ateliers MAN (Maschinenfabrik Augsburg Nuremberg) d’Augusta, Rudolf Diesel fait les premières recherches qui conduisent à l’invention du moteur diesel. Son nom provient du fait qu’il avait été utilisé dans le passé pour obtenir du gaz d’huile minérale par vaporisation et pyrolyse.

Le carburant diesel est un mélange contenant des hydrocarbures aliphatiques (également cycliques) de 13 à 18 atomes de carbone et des paraffines.

Le carburant diesel, qui a un point d'éclair à une température supérieure à celle de l'essence, est moins inflammable et donc intrinsèquement plus sûr que l'essence. Les caractéristiques spécifiques sont liées à l'utilisation finale du carburant.

Production de pétrole

La méthode classique de production de diesel est réalisée par distillation fractionnée du pétrole brut à une température de sortie moyenne de la tour de fractionnement d’environ 350 ° C.

Le gazole peut également être produit par un procédé de craquage dans lequel les hydrocarbures de poids moléculaire élevé sont fragmentés en présence d’un catalyseur ou par un processus de transformation du méthane en alcanes à longue chaîne, prenant le nom de GTL (Gas to Liquide).

Le biocarburant similaire, de caractéristiques et d'utilisation similaires, dérivé de sources renouvelables est appelé biodiesel.

Dans la pratique actuelle, on utilise souvent des mélanges de gazoles produits avec les différentes techniques, en maintenant le petrodiésel comme base, afin d'optimiser la production et de minimiser les limites intrinsèques de chaque technologie: par exemple, la forte dépendance à l'égard de la qualité du pétrole brut pour les distillats, le coût du processus de craquage et les difficultés de stockage du biodiesel.

Pétrodiésel

Le gazole obtenu à partir de sources non renouvelables est simplement appelé gazole ou, en anglais, petrodiésel. La qualité est fortement liée à celle du brut d'origine et à la méthode de distillation. La méthode de production principale est la distillation fractionnée du pétrole brut dans laquelle la séparation du diesel dans la tour de fractionnement est obtenue à une température de 350 ° C.

Une autre méthode de production de diesel est le craquage dans lequel les hydrocarbures de le poids moléculaire est fragmenté en présence d'un catalyseur.

Diesel synthétique

Le carburant diesel peut être synthétisé artificiellement par différents procédés (diesel synthétique).

Le gazole peut être produit à partir de méthane par un procédé utilisant un catalyseur au cobalt. Ce processus prend le nom de GTL (Gas to Liquid) et vous permet d’avoir un diesel sans soufre et qu’au départ (avec le même système catalytique), il est possible de réduire de moitié la formation de nanoparticules et d’oxydes d’azote. Dans ce domaine, le groupe Volkswagen, en collaboration avec Royal Dutch Shell, est un pionnier car il le considère comme un carburant alternatif précieux qui n’élimine ni la production alimentaire ni la forêt. Shell utilise le GTL comme composant du carburant diesel V-Power mélangé à de l'huile de pétrole.

Il est également possible de produire de l'huile à partir de divers types de biomasse, tels que le bois, les graines de tournesol, les déchets alimentaires, les eaux usées, etc. par des procédés de séchage et de gazéification pour obtenir un gaz synthétique, similaire au gaz naturel, composé principalement de méthane. Après purification par le procédé Fischer-Tropsch, un gazole synthétique est produit.

Applications du gasoil

Carburant diesel pour le transport

Le diesel est principalement utilisé pour la fourniture de moteurs à combustion interne à combustion spontanée, appelés moteurs à cycle diesel, utilisés dans les véhicules à moteur. Dans ces moteurs, le diesel est injecté directement dans la chambre de combustion et est amené à des valeurs de pression et de température élevées par compression et combustion spontanée en présence d'air.

Les exigences applicables au diesel destiné à la vente sont définies au niveau européen par la spécification de référence EN 590 publiée par le CEN et mise en œuvre en Italie sous la référence UNI EN 590. Les caractéristiques du diesel ayant un impact sur l'environnement (par exemple, teneur en soufre) ont été définis par l’Union européenne dans la directive 2009/30 / CE.

Les principales caractéristiques observées sont:

L'aspect physique

Le diesel doit avoir une apparence claire. Sa couleur n'est pas définie avec précision, car elle dépend beaucoup du processus de production et de la présence de colorants introduits à des fins fiscales. Une couleur opalescente peut indiquer une anomalie ou une sophistication telle que la présence de composés instables ou la présence d'impuretés ou de contamination bactérienne.

La composition

La teneur en soufre est un paramètre très important. En fait, elle est considérée comme un polluant puissant et, avec le temps, la teneur en soufre du diesel a constamment diminué pour des raisons environnementales.

Actuellement, la limite est fixée à 10 mg / kg maximum. Cependant, le même soufre est responsable du pouvoir lubrifiant naturel du diesel et, pour cette raison, des additifs sont introduits dans le diesel afin d'augmenter son pouvoir lubrifiant. Avec la norme EN 590, la possibilité d'ajouter une partie du biodiesel au diesel et d'établir un maximum de 7% est introduite.

Le biodiesel ou, de manière plus appropriée, FAME (esters méthyliques d'acides gras) est, comme le dit l'abréviation, un mélange d'esters obtenus par un processus de transestérification d'acides gras d'origine végétale avec de l'alcool méthylique.

La pollution

Les contaminants du carburant diesel sont divisés en fonction de leur origine: liquides, solides ou bactéries. Le principal contaminant liquide est l’eau très nocive pour l’ensemble du système d’alimentation (conçue pour s’auto-lubrifier) car elle ne peut pas maintenir sa lubrification. Oxydation, usure prématurée des pompes et des injecteurs et incapacité de brûler. La spécification de référence EN 590 indique que la teneur maximale en eau doit être inférieure à 200 mg / kg, c'est-à-dire inférieure à 0,02%.

En ce qui concerne les contaminants solides, le sable et la poussière sont inclus, ce qui peut provoquer une usure prématurée des pompes et des injecteurs, tout en empêchant le bon écoulement dans le système d’alimentation. Dans la spécification de référence EN 590, un maximum de 24 mg / kg de ce type de polluants est fixé.

La contamination bactérienne du diesel revêt une importance particulière: en fait, c'est un bon substrat pour la croissance des microbes et en particulier des moisissures. L'addition autorisée selon la spécification de référence EN 590 pour un pourcentage (actuellement 7%) de biodiesel a provoqué une augmentation du problème car le pourcentage de biodiesel entraîne à la fois un "substrat vivant" et de l'eau permettant une reproduction très rapide. de bactéries et de micro-organismes.

Le problème se manifeste principalement par la génération d'algues noires et de consistance gommeuse qui remplit avec le temps la pompe qui extrait le carburant diesel du réservoir, ce qui entraîne un effort plus important jusqu'à la rupture complète.

La fluidité

Une exigence importante pour le diesel automobile est ses propriétés à froid, représentées par la température à laquelle le carburant commence à se trouble et s'oppose à une plus grande résistance à l'écoulement dans un filtre donné.

Pour cette raison, la spécification de référence EN 590 envisage la présence en hiver dans certaines zones du diesel appelé "Arctic", totalement efficace jusqu'à des températures de -21 ° C.

La combustion

L'indice de cétane indique le délai entre l'injection et le début de la combustion. Un indice de cétane élevé indique une huile de combustion plus efficace et offre donc de meilleures performances. Le nombre minimal de cétane requis aujourd'hui dans les huiles diesel est de 51.

Pour des raisons de sécurité et de régularité de la combustion, il est important qu’elle soit exempte de fractions légères ou lourdes, responsables de la formation de dépôts de carbone et d’une combustion incomplète. La densité est de 835 kg / m³, son pouvoir calorifique est d’environ 40,9 MJ / kg (ou 10200 kcal / kg).

Diesel pour combustion stationnaire

L'utilisation d'huile à combustion fixe ou pour alimenter une chambre de combustion intégrée avec une chaudière de chauffage ou un générateur de vapeur impose des caractéristiques moins sévères. Comparé au diesel pour le transport, il n’est pas limité par l’indice de cétane, admet une teneur en soufre plus élevée (0,1% contre 0,035%), c’est un point d’ébullition.

Carburant diesel pour combustion fixe

Pour le diesel destiné à une combustion fixe, aucune température maximale n’est indiquée, à laquelle 95% du produit doivent être distillés, appelé T95. Ce paramètre est très important dans le diesel (établi à 360 ° C) car il permet de limiter la présence de fractions lourdes de diesel qui sont essentiellement responsables de l’augmentation des particules.

Carburant diesel pour moteurs de bateau

Les moteurs diesel marins de taille moyenne utilisent un carburant diesel léger, parfois appelé carburant diesel. C’est un diesel particulier, qui serait peut-être plus approprié de se référer au naphta, au point d’ébullition élevé et à la teneur en soufre élevée.

Actuellement, la norme de référence internationale est la norme ISO 8217; à l'avenir, des réglementations plus strictes seront probablement publiées, en particulier dans la région méditerranéenne.

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Dernier examen: 30 octobre 2018

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