Hydrogénation des hydrocarbures

Parmi les hydrocarbures insaturés, seuls les aromatiques sont présents dans les bruts pétroliers et, plus encore, dans les liquéfiats de charbons. Les autres composés insaturés : oléfines, dioléfines et acétyléniques sont produits au cours des transformations thermiques ou catalytiques, mises en œuvre dans les procédés de raffinage et de pétrochimie. Viscoréduction et cokéfaction des résidus pétroliers, vapocraquage des gaz naturels liquéfiés, des condensats de gaz ou des naphtas, et pyrolyse des charbons sont les principaux procédés thermiques qui génèrent des molécules insaturées. Déshydrogénation des paraffines légères, reformage catalytique des essences et craquage catalytique des distillats sous vide sont les procédés catalytiques les plus répandus qui génèrent les insaturés.

Les hydrogénations partielles, sélectives ou non, ou encore totales d'hydrocarbures insaturés sont des réactions essentielles des opérations de raffinage du pétrole et de production des grands intermédiaires pour la pétrochimie. En effet, il est nécessaire d'éliminer les hydrocarbures les plus insaturés (alcynes, dioléfines) des coupes pétrolières oléfiniques légères pour permettre leur utilisation en pétrochimie ou dans l'industrie des polymères, où des puretés en oléfines très élevées sont exigées. De la même façon, ces composés insaturés, précurseurs de gommes, doivent également être éliminés des coupes essences pour assurer leur stabilité.

Les hydrogénations sélectives pour la production des oléfines sans hydrogénation supplémentaire conduisant à la formation des alcanes et/ou à la hydrogénation du cycle aromatique des différents composés de la coupe essence, sont des réactions d'intérêt car elles permettent de valoriser au maximum les coupes pétrolières traitées.

Les caractéristiques de ces réactions d'hydrogénation sont présentées dans ce dossier : thermodynamique, cinétique, catalyseurs et procédés. Les hydrogénations propres à la purification des différentes coupes pétrolières sont ensuite décrites en fonction de leur type (sélective, partielle ou totale).

Comme il est d'usage dans la profession, les compositions indiquées sont, sauf indication contraire, des valeurs massiques.