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Carburants
Nos solutions

Production et purification des essences
Développer des procédés permettant de produire des essences plus propres

Les travaux d’IFPEN sont destinés à accompagner les évolutions du secteur de la production et de la purification des essence, marqué par une inflexion historique résultant :

  • des gains d’efficacité des moteurs thermiques,
  • de la substitution croissante par des carburants décarbonés,
  • des progrès de l’électrification,
  • du développement des nouvelles mobilités. 
     

Baisse de 0,9 MBj de besoin en essence à 2040 vis-à-vis de la situation 2016
+
Incitations publiques pour améliorer la qualité des essences avec la convergence des réglementations
•  sur la teneur en soufre
•  sur la réduction en hydrocarbures aromatiques
•  et sur des niveaux d’octane plus élevés
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Conserver une industrie de raffinage compétitive, à la fois gage d’indépendance énergétique et structurée pour faire face à une forte diversification des charges 
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Technologies permettant la flexibilité sur les bases carburant produites

IFPEN développe des solutions technologiques éco-efficientes pour :
•  purifier les coupes essence et les adapter aux enjeux régionaux
•  favoriser le couplage du raffinage avec la pétrochimie, en valorisant les flux de transformation des charges pétrolières pour améliorer la compétitivité des sites de raffinage et accompagner leur adaptation à l’évolution du marché.

 

Accompagner le déploiement des spécifications les plus sévères en termes de qualité de l’air
Procédés et catalyseurs d’hydrodésulfuration des essences Prime-G+™

« Une nouvelle version du procédé d’hydrodésulfuration des essences Prime-G+ a été développée pour l’adapter aux attentes de deux des principaux marchés :

  • les États-Unis, où la sévérisation des spécifications pour le soufre (norme Tier 3 en 2020) entraîne un besoin de remodelage de l’outil de raffinage. Or notre schéma du procédé permet limiter les investissements nécessaires pour adapter les unités existantes,
  • l’Asie, et notamment la Chine, où le respect des nouvelles normes s’accompagne d’une forte contrainte sur le niveau d’octane des carburants. Là encore notre procédé répond à ce besoin spécifique, puisqu’il offre une rétention d’octane maximum tout en éliminant les impuretés soufrées. »
     

Philippe Leflaive


Philibert Leflaive, chef de projet, IFPEN

 

 

unité Prime G+
Unité Prime G+ ©Axens

Plus de 25% de l’essence basse teneur en soufre distribuée à la pompe est passée par une unité Prime-G+.

 
logo_SymphonyAméliorer la qualité des carburants pour rendre plus efficace leur usage
Catalyseurs et procédés de reformage catalytique innovants Symphony 

 « Le reformage catalytique est une étape essentielle pour transformer les coupes légères issues de bruts pétroliers en bases carburants. Les catalyseurs haute performance de la gamme Symphony d’Axens, issus des travaux de R&I d’IFPEN, permettent de produire de l’essence à fort indice d’octane. Ils se différencient des autres produits du marché par des rendements accrus, induisant une meilleure efficience du procédé, et par une stabilité hydrothermale permettant une durée de vie plus longue. Le succès de Symphony, qui compte aujourd’hui 4 types de catalyseurs et plus de 130 références, repose sur la mise en œuvre de nouveaux concepts dans la formulation à la fois des supports et des phases actives des catalyseurs. Aujourd’hui leader mondial dans ce domaine, le groupe Axens poursuit, en collaboration avec IFPEN, un travail de R&I pour améliorer la technologie et développer des nouveaux produits. »

Pierre-Yves Le Goff, Global Market Manager Reforming, Isomerization, Axens 


Production et purification des distillats
Développer des procédés pour produire des carburants dédiés aux transports routier et aérien ayant une empreinte environnementale réduite afin d’améliorer la qualité de l’air

Besoin mondial toujours croissant à l’horizon 2040,
pour satisfaire les besoins de mobilité des pays émergents et
accompagner la croissance économique de ces zones géographiques (fret, aérien)
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Accélération et globalisation des politiques publiques pour étendre
les spécifications les plus sévères des carburants dans les 5 à 10 ans à venir
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Ambition de la COP21 de modérer l’empreinte carbone des secteurs industriels

fleche

IFPEN propose des solutions concrètes développées grâce aux progrès actuels et à venir des
procédés et des catalyseurs dans les domaines de :
•  l'hydrodésulfuration des gazoles
• et de l'hydrocraquage de coupes lourdes

 

L’innovation au cœur des progrès des catalyseurs et procédés d’hydrotraitement : Prime-D™, Impulse™, HyC-10™, Craken™, HYK™

Pour produire des carburants plus propres tout en réduisant l’impact environnemental des procédés, l’industrie du raffinage doit disposer de catalyseurs toujours plus performants. Cette efficience sans cesse améliorée est rendue possible par l’innovation sur les matériaux et les phases actives des catalyseurs hétérogènes, qui sont au cœur des progrès réalisés depuis près de 20 ans. 

Une innovation qui s’appuie à la fois :

  • sur des travaux théoriques, destinés à mieux comprendre et rationaliser des concepts fondamentaux gouvernant la réactivité de ces catalyseurs,
  • mais aussi sur des démarches expérimentales à la pointe des technologies en analyse, catalyse et expérimentation procédés. 

C’est ce type de démarche qui a permis à IFPEN de développer le procédé Impulse™ de fabrication de catalyseurs d'hydroprocessing (hydrotraitement de gazole, hydrocraquage de distillats sous vide), en partenariat avec Total et Axens. Un procédé qui a été couronné « Meilleure innovation dans le domaines des hydrocarbures » par le Trophée GEP-AFTP 2013.

Les grandes étapes de la conception d’un nouveau catalyseur :
 

Catalyseur Impulse ® - Infographie - © IFPEN

Outils mathématiques et numériques de pointe au service de la simulation de procédés
Simulateur de procédé d’hydrocraquage So’Crack

Afin d’opérer les procédés avec le meilleur compris entre la performance, le coût de revient et l’impact environnemental, il est indispensable de disposer de simulateurs permettant de décrire et de prédire les comportements industriels
 

Simulateur de procédé d’hydrocraquage So’Crack


 « Le nouveau simulateur So’Crack permet de prévoir les performances d’un procédé d’hydrocraquage pour proposer le meilleur enchaînement possible de catalyseurs. Nous pouvons ainsi tabler sur une amélioration notable des prédictions de performances, qui permet d’intensifier la mise en œuvre du procédé et de proposer des enchaînements innovants de catalyseurs qui tirent le meilleur profit des synergies des différentes fonctions catalytiques. Ce résultat a été rendu possible grâce aux travaux de nos chercheurs en analyse avancée, en modélisation de procédés et en mathématiques appliquées. »

Emmanuelle Guillon chef de projet, IFPEN

 

Des technologies innovantes pour améliorer l’éco-efficience des procédés
Plateaux distributeurs HyQuench, Equiflow™

Les technologies de réacteurs sont des dispositifs essentiels pour maximiser l’efficacité catalytique des procédés de raffinage. La conception de nouveaux design, comme celui des plateaux de distribution Hyquench, repose sur la combinaison de compétences en génie des procédés et mécaniques des fluides. 

Découvrir le fonctionnement des plateaux distributeurs : 


Procédés de conversion des charges lourdes
Favoriser la conversion ultime des résidus les plus lourds en limitant l’impact environnemental des procédés et permettre le respect des normes et contraintes environnementales (OMI)

Besoin de limiter les résidus ultimes pour optimiser économiquement l’outil de raffinage
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Introduction croissante de bruts lourds et extra-lourds : + 2 à 3 Mbj à 2040
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Sévérisation des spécifications pour les fiouls de soute à horizon 2020 (norme de l’OMI)

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Des technologies IFPEN pour convertir des charges lourdes en produits plus propres tout en minimisant l’empreinte énergétique des procédés

 

Le poumon de la raffinerie, clé du couplage entre le raffinage et la pétrochimie : procédé de craquage catalytique R2R™

Le cluster FCC (Fluid Catalytic Cracking ou craquage catalytique en lit fluidisé) comprend le prétraitement des charges du FCC et le procédé FCC lui-même, qui traite en moyenne 25 % du flux d’une raffinerie. Ce dernier est développé dans le cadre de l’Alliance FCC, qui réunit depuis 35 ans IFPEN, Axens, Total et TechnipFMC. Les travaux de recherche conduits ces dernières années ont permis :

  • de traiter des charges plus lourdes,
  • d’augmenter la flexibilité du procédé en termes de charges et de produits ciblés (bases pétrochimiques ou carburant),
  • et d’orienter très massivement le craquage vers la pétrochimie,
  • tout en réduisant l’empreinte environnementale.

« Le succès rencontré sur le marché par l’Alliance, leader mondial du domaine, s’appuie notamment sur notre force de frappe expérimentale au travers des tests pilotes, des développements de technologies (maquettes d’études hydrodynamiques) et d’outils analytiques avancés, formant un ensemble unique au monde. Le contrat-cadre de l’Alliance FCC a été renouvelé début 2019 pour une durée de cinq ans. »

Anne-Claire Pierron, chef de projet FCC, IFPEN

Plus de 50 unités FCC licenciées dans le monde


Un changement majeur dans le domaine du raffinage : les spécifications OMI pour les combustibles marins

La sévérisation des spécifications de l’Organisation maritime internationale (OMI) pour les combustibles marins à l’horizon 2020 va renforcer :

  • le besoin de procédés de conversion et d’hydrodésulfuration de résidus,
  • le besoin de procédés d’hydrodésulfuration de distillats de conversion,
  • en combinaison avec d’autres solutions technologiques (traitement des fumées, carburants alternatifs, incorporation de distillats dans le pool).

Cette réglementation modifie profondément la gestion des résidus peu raffinés, renforçant les besoins de conversion profonde afin d’éteindre la production de ces produits trop soufrés.


« La nouvelle réglementation de l’OMI impose des spécifications plus contraignantes pour les combustibles marins à horizon 2020 : leur teneur en soufre devra être inférieure à 0,5 % afin de limiter les émissions d’oxyde de soufre (SOx), nocives pour la santé. Ceci devrait améliorer considérablement la qualité de l’air. Ces normes renforcent notamment le besoin de procédés de conversion et d’hydrodésulfuration de résidus. Pour y répondre, nous travaillons à l’amélioration du procédé H-Oil™, qui offre déjà des niveaux de conversion de plus de 90 %, afin d’en optimiser la performance économique et environnementale. Nous avons aussi développé un procédé innovant permettant de produire simultanément un combustible marin à très basse teneur en soufre et des distillats à forte valeur : grâce à l’intégration des opérations de désulfuration et de conversion, son efficacité énergétique et économique est optimisée. »

Wilfried Weiss, chef de projet, IFPEN

 
Wilfried Weiss, chef de projet, IFPEN


 

localisation du controle des emissions de souffre

La réduction des émissions de soufre dans le transport maritime : un défi économique et technologique
Note de synthèse - Panorama 2018

Formulation des carburants

Retrouvez les solutions proposées par IFPEN pour optimiser l'utilisation des carburants.
 

Impact des carburants

IFPEN dispose d’une expertise des filières carburants (conventionnelles et alternatives) et des systèmes de combustion adaptés à chaque carburant, lui permettant de proposer une gamme complète de services, et notamment la qualification des filières : bilan économique et environnemental, caractéristiques et propriétés d’usage pour les applications terrestres, aéronautiques et maritimes.
 

Contact

Fabrice Bertoncini

  • Responsable des programmes : "Conversion des résidus et des bruts lourds", "Production et purification de distillats moyens", "Production et purification des essences", et "Nouveaux marchés technologiques".