École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

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Unité d’enseignement : PET · S5 · UE2 — Techniques d’analyse du pétrole

  • Techniques physico-chimiques d’analyse du pétrole brut

    Chaque cargaison de brut exportée par l’oléoduc Niger–Bénin et chaque lot traité à la raffinerie SORAZ de Zinder fait l’objet d’analyses de laboratoire : elles fixent la valeur commerciale du brut, garantissent la sécurité du transport et orientent le réglage des unités de raffinage. Ce cours présente les méthodes physico-chimiques d’analyse du pétrole brut, depuis les essais normalisés de base (densité, viscosité, eau et sédiments, soufre) jusqu’aux techniques instrumentales de spectroscopie (infrarouge, UV-visible, RMN) et de chromatographie (CPG, CLHP), et à l’évaluation du brut par distillation et analyse des fractions. Volume : 20 h de CM, 10 h de TD, 30 h de travail personnel (3 crédits).

    Objectifs d’apprentissage

    • Appliquer les règles d’échantillonnage et réaliser/interpréter les essais de base (API, viscosité, BSW, eau Karl Fischer, soufre, point d’écoulement).
    • Expliquer le principe de la spectroscopie IR, UV-visible et RMN et en exploiter les résultats (bandes caractéristiques, loi de Beer-Lambert, aromaticité).
    • Maîtriser les grandeurs de la chromatographie (rétention, sélectivité, efficacité, résolution) et quantifier un chromatogramme.
    • Réaliser le bilan d’une distillation TBP et calculer des rendements de coupes et un facteur de caractérisation.
    • Rédiger une fiche de caractérisation d’un brut et en tirer des conclusions pour le transport et le raffinage.

    Prérequis

    Chimie analytique (dosages, étalonnage, incertitudes), chimie des hydrocarbures, notions d’optique (longueur d’onde, énergie).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Échantillonnage et caractérisation physico-chimique de base du brut
    2. Leçon 2 — Techniques spectroscopiques : IR, UV-visible et RMN
    3. Leçon 3 — Chromatographie en phase gazeuse et en phase liquide
    4. Leçon 4 — Analyse des fractions du pétrole et évaluation du brut

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 20 h, TD 10 h, TP 0 h, TPE 30 h (3 crédits). Évaluation : contrôle continu (quiz, TD d’interprétation de spectres et chromatogrammes, compte rendu d’évaluation de brut) 40 % et examen terminal écrit 60 %.

    Bibliographie

    • C. Ovalles, C. E. Rechsteiner Jr. (éd.), Analytical Methods in Petroleum Upstream Applications, CRC Press.
    • J. G. Speight, Handbook of Petroleum Product Analysis, Wiley.
    • D. A. Skoog, F. J. Holler, S. R. Crouch, Principes d’analyse instrumentale, De Boeck.
    • J.-P. Wauquier (dir.), Le raffinage du pétrole, tome 1, Éditions Technip.
    • ASTM International, Annual Book of ASTM Standards, Section 5 : Petroleum Products, Lubricants and Fossil Fuels.