Raffinage du pétrole

On peut définir le raffinage du pétrole comme la séparation physique, thermique et chimique du pétrole brut en composantes majeures de distillation eulerer ou fractions. Ces fractions de distillation peuvent à leur tour être transformées ou valorisées en produits pétroliers finis. La raffinerie de pétrole est l’installation où se déroule ce processus. Les installations de raffinage distillent ou séparent le pétrole brut en plus petites fractions (ou groupes de molécules) pour fabriquer plus de 2 500 produits différents que nous utilisons dans nos véhicules, nos maisons et nos industries.

On peut répartir ces produits entre trois grandes catégories:

• carburants (comme l’essence automobile, le carburant diesel, le carburant aviation, le mazout léger et lourd)
• produits hors combustibles (comme les huiles et les graisses lubrifiantes, l’asphalte)
• matières premières pour l’industrie chimique

Processus de raffinage

Le raffinage des combustibles fossiles comprend plusieurs étapes: la distillation et le déshuilage; la transformation ou valorisation; la désulfuration ou adoucissement; et parfois l’ajout d’additifs pour améliorer le rendement du carburant.

Les techniques de distillation, de déshuilage, de valorisation et de désulfuration sont déterminées par les propriétés chimiques et physiques de chaque fraction de pétrole brut. Souvent, des températures et des pressions élevées sont utilisées conjointement avec des catalyseurs pour séparer le pétrole brut en fractions, ou pour en retirer les impuretés comme le soufre. Le craquage et la cokéfaction sont deux techniques utilisées par les raffineries pour faire ce travail.

Les techniques et technologies de raffinage diffèrent d’une raffinerie de pétrole à l’autre.

Raffinage du pétrole au Canada

Le pétrole a été découvert au début du XVIII^e siècle sous forme de gomme bitumineuse suintant des rives de la rivière Athabasca, dans ce qui est aujourd’hui l’Alberta.

Il faudra attendre jusqu’au milieu du XIX^e siècle pour que la première raffinerie transforme, à l’aide d’un procédé de distillation fractionnée, le pétrole en produits plus fins comme le kérosène.

Vers 1870, on comptait une vingtaine de petites raffineries dans le Sud de l’Ontario, et elles produisaient surtout du kérosène. À cette époque, l’essence, le naphta et le benzène étaient considérés comme des sous-produits dont il fallait se débarrasser!

Au début du XX^e siècle, la popularisation de l’automobile a créé un marché pour cet ancien sous-produit qu’était l’essence.

En 1947, on découvrait près d’Edmonton l’immense champ pétrolifère Leduc, le plus grand de son époque. Le champ Leduc a produit sans arrêt jusqu’aux années 1990. Il a fait de l’Ouest du Canada le centre de l’industrie pétrolière canadienne et favorisé un boom de l’exploration.

Les raffineries de pétrole canadiennes ont différentes sources d’approvisionnement. Il peut s’agir de champs pétrolifères et de sables bitumineux exploités par l’industrie pétrolière et gazière en amont, ou d’importations. Elles ont également pour fonction de distribuer les produits pétroliers raffinés aux utilisateurs, ainsi qu’à des destinataires du pays et de l’étranger qui en font une seconde transformation.   

Émissions atmosphériques des raffineries de pétrole

Le processus de raffinage du pétrole entraîne le rejet de plusieurs polluants atmosphériques, dont les oxydes de soufre, les oxydes d’azote, les composés organiques volatils, les particules, le monoxyde de carbone et le benzène, de même que de nombreux gaz à effet de serre (GES).

La contribution de l’industrie du raffinage aux émissions globales, calculée d’après les données fournies par cette industrie, est décrite dans le tableau ci-dessous:

	Pourcentage du total des émissions de source industrielle, 2002*	Pourcentage du total des émissions de source industrielle, 2000**
Dioxyde de soufre	5,3% (105 000 tonnes/année)	8% (128 000 tonnes/année)
Oxydes d’azote	4,6% (31 000 tonnes/année)	4,9% (32 000 tonnes/année)
Composés organiques volatils	5,7% (17 000 tonnes/année)	2,8% (28 000 tonnes/année)
Total des particules en suspension	2,7% (7 000 tonnes/année)	1,4% (8 000 tonnes/année)
PM10	4,6% (5 000 tonnes/année)	2% (5 000 tonnes/année)
PM2,5	5,1% (3 000 tonnes/année)	2,4% (3 000 tonnes/année)
Monoxyde de carbone	7,4% (77 000 tonnes/année)	1,8% (22 000 tonnes/année)
Benzène	18,7% (162 tonnes/année)	0,8% † (260 tonnes/année)

Remarques:
* Ces pourcentages sont relatifs aux émissions totales des installations industrielles déclarées à l’Inventaire national des rejets de polluants (INRP) pour l’année 2002. Ces chiffres ne tiennent pas compte des secteurs de transport, de l’industrie légère, de la consommation résidentielle, de l’agriculture et des sources naturelles.
** Ces pourcentages Proviennent de l’inventaire national des émissions de 2000.
† Pour le benzène, les données pour les années 1999/2000, proviennent du Standard pancanadien relatif au benzène – 1^er volet - Sommaire national - Rapport d'étape annuel - décembre 2001.

Environnement Canada a pris part dans l’élaboration du Cadre national pour la réduction des émissions des raffineries de pétrole sous les auspices du Conseil canadien des ministres de l’environnement. Le Cadre était coordonné par un comité directeur multilatéral coprésidé par Alberta Environment et Environnement Canada, et dont faisaient partie des représentants des gouvernements fédéral, provinciaux et municipaux, de l’Institut canadien des produits pétroliers et d’organisations non gouvernementales des secteurs de la santé et de l’environnement. Le Cadre a pour objectif de protéger la santé humaine et l’environnement et de contribuer à des réductions substantielles des émissions, pouvant aller jusqu’à 50% dans le cas de certains paramètres de certaines installations. Le Cadre vise également à harmoniser la performance environnementale des raffineries canadiennes avec celle des raffineries américaines comparables.