Refining Clean Fuels for the Future

Abstract

Résumé -La production de carburants propres pour l'avenir -Quelles seront les évolutions importantes des carburants dans le futur ? Les gaz de pétrole liquéfiés, le gaz naturel pourraient entrer en compétition avec les carburants conventionnels ; l'hydrogène et le méthanol auraient un développement conditionné par une percée des piles à combustible dans le domaine des transports. Toutefois, prenant en compte l'évolution future de la demande en carburants, ceux issus du raffinage du pétrole, en particulier l'essence et le gazole, devraient toujours constituer l'approvisionnement principal. Bien qu'une forte proportion des procédés technologiques et des catalyseurs requis pour répondre à cette évolution soit dès aujourd'hui disponible ou en développement avancé, la part croissante des distillats moyens pose problème au raffinage. Certes, potentiellement, la raffinerie fondée sur les technologies les plus récentes et minimisant la production de fiouls lourds est techniquement au point. Toutefois, sa profitabilité est pénalisée par les investissements et les coûts opératoires importants résultants. Les challenges futurs liés au pool essence concernent essentiellement l'impact « soufre » des essences de craquage catalytique, l'évolution des contraintes sur les aromatiques et les oléfines, et un possible bannissement des éthers, tout ceci pénalisant l'octane. S'agissant du pool gazole, les défis du futur concernent essentiellement la désulfuration profonde, mais aussi l'hydrogénation des aromatiques et l'ouverture des cycles naphténiques pour satisfaire aux exigences en cétane et aux autres spécifications. La conversion chimique du gaz via le gaz de synthèse demeure une voie privilégiée pour ouvrir la voie aux carburants « propres » du futur. Les technologies Gas to Liquids (GTL) les plus compétitives pourraient tout à fait satisfaire l'accroissement de la demande du futur, sans toutefois diminuer les pertes en carbone associées sous forme de CO 2 . En intégrant cet ensemble, il apparaît que la production de carburants « propres » pour le futur est techniquement possible. Les technologies avancées d'hydroraffinage et d'hydroconversion catalytique le permettent et présentent la flexibilité gazole/essence recherchée. Cependant, la réduction des coûts de production demeure le défi clé : les investissements importants requis sont difficilement acceptables avec les marges de raffinage incertaines et volatiles actuelles et probablement futures. Un dernier point important concerne les émissions de CO 2 . La mise en place des nouvelles unités de production d'hydrogène requises pour atteindre les spécifications futures des carburants implique des émissions additionnelles importantes de CO 2 et la production de carburants propres par conversion chimique du gaz ne résoudra pas ce problème. En conclusion, tout durcissement des spécifications carburants envisagé devrait pouvoir être examiné à la lumière des pertes fatales en carbone (CO 2 ) qu'il impliquerait et de ses coûts associés.

Catalytic ring opening of naphthenic structures

“…LCO upgrading can be achieved by multi-bed catalytic processes involving hydrotreatment and selective ring opening of naphthenic structures resulting in a product with a reduced content of aromatics (mono and poly), sulphur and nitrogen species, and with an improved cetane number [5]. The first step includes hydrodesulphurization (HDS), hydrodenitrogenation (HDN) and partial hydrogenation over base metal bi-metallic catalysts frequently deposited on alumina (e.g.…”

“…Currently, EU diesel fuels are set at a maximum of 50 ppm (wt.) sulphur (although, ''by 1 January 2009 all diesel fuel marketed www.elsevier.com/locate/apcata Applied Catalysis A: General 299 (2006) [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13] in the territory of a Member State must have a maximum sulphur content of 10 mg/kg''), <11 wt.% polyaromatic hydrocarbons (PAH) and a minimum cetane number of 51.0 [3]. However, Germany and other countries are already providing tax incentives for refiners that produce ultra low sulphur diesel (<10 ppm (wt.…”

Solvent extraction of aromatic components from petroleum derived fuels: a perspective review

“…These standards are periodically updated to reflect changes in specifications, such as the mandatory reductions in sulfur and aromatic content as shown in Tables 3 and 4. [42][43][44][45] Table 5 shows a comparison of U. S. and European diesel fuels standards for 2010. 46 The standard diesel fuel specifications implemented in the Republic of Korea, 47 China, 48 Australia, 49 and Sweden 50,51 have been provided in Tables 6, 7, 8, and 9 and 10, respectively.…”

Energy Conservation and CO2 Emissions in the Processing and Use of Oil and Gas

“…Given these sweeping changes, many major concerns will continue to dominate the problematics of refining operations in the coming decade: the total energy balance, the hydrogen availability and, in consequence, the environmental impact of refining in terms of greenhouse gas emissions in particular [10].…”