Présentation
Auteur(s)
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Fabio ALARIO : Ingénieur ESCIL (École supérieure de chimie industrielle de Lyon) - Docteur de l’Université Pierre et Marie Curie - Ingénieur de recherche à l’Institut français du pétrole (IFP)
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Michel BARRAQUÉ : Ingénieur IGC (Institut du génie chimique de Toulouse) - Expert à la Direction stratégie-économie-programme de l’IFP
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Christian MARCILLY : Ingénieur ENSPM (École nationale supérieure du pétrole et des moteurs) - Docteur d’État - Directeur de recherche associé - Institut français du pétrole (IFP)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les hydrocarbures aromatiques, qui sont principalement obtenus par reformage catalytique, ont pour principal débouché la production de carburants.
Dans une moindre mesure, ils doivent aussi répondre à la demande en matières premières aromatiques de l’industrie pétrochimique, principalement orientée vers le benzène, l’orthoxylène et surtout le paraxylène, isomère le plus recherché parmi les trois xylènes. L’unité de vapocraquage ne produit, en quantités significatives, que du benzène et du toluène qui peut être converti en benzène puis en éthylbenzène.
Les essences de reformage et de vapocraquage subissent toute une série de traitements permettant la séparation physique du benzène (B), du toluène (T) et des xylènes (X). Ces derniers étant obtenus dans des proportions non adaptées à la demande, il est alors nécessaire de procéder à des transformations complémentaires :
-
conversion des aromatiques par hydrodésalkylation du toluène en benzène ;
-
isomérisation des xylènes et de l’éthylbenzène ;
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désalkylation de l’éthylbenzène ;
-
dismutation/transalkylation du toluène, etc.
Les principaux débouchés du benzène sont, par ordre d’importance décroissante, les fabrications de l’éthylbenzène (conduisant au styrène et au polystyrène), du cumène, du cyclohexane et du nitrobenzène, qui font l’objet d’articles séparés dans le présent traité.
Le toluène est essentiellement transformé par désalkylation ou dismutation-transalkylation, utilisé comme solvant, comme constituant d’essences, ou bien converti en toluènediisocyanate ou en caprolactame.
Quant aux xylènes, l’isomère méta a pour seul débouché la production d’acide isophtalique. La quasi-totalité de l’orthoxylène sert à la fabrication d’anhydride phtalique. L’isomère para, le plus recherché, est l’intermédiaire de synthèse conduisant pour plus des 2/3 à l’acide téréphtalique et pour le reste au téréphtalate de diméthyle essentiellement, précurseurs des résines polyesters. Les mélanges de xylènes contenant également de l’éthylbenzène sont employés comme solvant ou comme constituant d’essence.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 1985 par Alain CHAUVEL
- Version courante de mars 2011 par Emmanuelle GUILLON, Philibert LEFLAIVE
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Traitement de la coupe C8 aromatiqueArticle inclus dans l'offre
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2. Modes physiques de séparation
Les principales techniques, pour extraire à un haut degré de pureté les composés aromatiques des essences produites soit par vapocraquage, soit par reformage catalytique, sont la distillation, la cristallisation, l’adsorption, la distillation azéotropique, la distillation extractive et l’extraction par solvant.
2.1 Distillation
Au cours de ces dernières années, le fractionnement simple est resté d’un emploi très limité et n’a en fait été utilisé que pour la séparation de l’EB et de l’oX ; encore s’agit-il dans ce cas de super-fractionnements (cf. § 3.2).
HAUT DE PAGE2.2 Cristallisation
Cette méthode n’est potentiellement applicable qu’à deux produits aromatiques :
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le benzène (température de fusion : 5,55 oC) ;
-
le para-xylène (température de fusion : 13,3 oC).
La cristallisation présente un intérêt économique pour le traitement des coupes à haute teneur en benzène (benzols houillers et coupe C6 de pyrolyse). Un tel procédé, développé par Newton Chambers, n’a cependant jusqu’ici été utilisé que pour les benzols houillers.
L’application la plus importante et la plus connue est la séparation du pX de ses isomères (cf. § 3.3...
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