Les carburants pétroliers: essence, gasoil, kérosène GPL et leurs additifs

Caractéristiques des carburants pétroliers usuels: essence, gasoil, kérosène, GPL, GNV, Butane, Propane et des principaux additifs pétroliers

Garder à l’esprit qu’aucun carburant n’est un composé pur. Ils sont tous (sauf exception) un mélange de composés miscibles aux propriétés complémentaires. Les définitions des caractéristiques sont sur définitions des carburants

L’essence (heptane)

Formule chimique:
C7 H16 (approché de 4 à 7 atomes de carbone)

Indice d’octane:
RON 95/98

Caractéristiques de distillation:
Intervalle de l’ordre de 30 à 210°C
Point initial 27°C

Température d’évaporation:
entre température ambiante et 215°C

Densité:
0,755 (approché de 0,72 à 0,78 à 15°C)

Point éclair:
-40°C

Pouvoir calorifique:
10 500/11 300 kcal/kg
7 600/8 200 kcal/litre
44 000 kJ/kg

Température d’ébullition:
-30 à 190°C

Température d’auto inflammation:
300°

Pression vapeur:
45-90kPa à 37,8°C

Densité de vapeur:
3 à 4 (air=1)

Viscosité:
0,5 à 0,75mm²/s à 20°C

Gas-oil (cétane): gas-oil, gasoil, gazole ou mazout

Formule chimique:
C21 H44 (approché de 12 à 22 atomes de carbone)

Indice de cétane:

Caractéristiques de distillation:
point initial>=150°C
intervalle de distillation 150 à 380°C

Température d’évaporation:
entre 180° et 370°

Densité:
0,845 (approché de 082 à 1,85 à 15°C)

Point éclair:
55°C

pouvoir calorifique:
43 000 kJ/kg

Résistance au froid:
– 5° C le gazole se trouble

– 15°C limite de filtrabilité

– 18°C point d’écoulement

Ce sont les paraffines contenues dans le gazole qui se transforment en cristaux quand la température s’abaisse

Masse de souffre:
– Avant le 1 octobre 1996 elle était à 2%

– Depuis le 1 octobre 1996 elle est inférieure à 0,05%

Température d’ébullition:
– -180 à 360°C

Température d’auto inflammation:
250°

Pression vapeur:

Densité vapeur:
>5 (air=1)

Viscosité:
<7mm²/s à 40°C

Kérosène (appelé aussi « pétrole lampant »)

Densité:
0,77 à 0,83

Pouvoir calorifique:
43 105 kJ/kg

Formule chimique:
De C10 H22 à C14 H30

Résistance au froid :
-50° C

GPL OU LPG (Gaz de Pétrole Liquéfié)

Indice d’octane:
RON 110

Composé de 50% de butane et 50% de propane(les proportions évoluent selon les saisons 60 pour 40 l’été)

Formule chimique:
C3H 8 ,C4H10

Densité:
2,3555 (approché 0,51 à 0,58 à 15°C [liquide] )

Point éclair:
< -50°C

Température d’auto inflammation:
>400°C

Pression vapeur:
4 bars à 15°C environ

Pression vapeur:
=< 1550kPa à 40°C

Masse volumique:
>= 530kg/m3 à 15°C

Vitesse d’évaporation:
1 l de liquide à pression atmosphérique engendre 255 l de vapeur environ

Pouvoir calorifique:
11 000/11 850 kcal/kg
6 050/6 480 kcal/litre

Teneur en souffre:
0.02% maximum

Pression de stockage:
4 à 5 bars

Additif de détection olfactif:
mercaptan

Avantages:
Réduction par rapport à un moteur essence ou diesel de :
– 30à 65% de NOx et de HC
– 40 à 75% de CO
– 15% de CO2
Pas de particules
Indice d’octane plus élevé permettant une réduction de la consommation sur des moteurs optimisés ( rarement le cas )
C’est un « déchet » de raffinage ou d’extraction pétrolière valorisé.

GNV (Gaz Naturel pour Véhicules, du méthane)

Formule chimique:
CH4 (essentiellement du méthane, 80% à 97%)

Octane RON:
120

Température d’inflammabilité:
650°C

Aspect:
naturellement incolore et inodore (une odeur lui est rajouté par ajout chimique)

Inconvénient:
Le GVN est stocké à l’état gazeux. Il est comprimé sous une pression de 200 bars au moment du remplissage du réservoir du véhicule.
Ce remplissage peut durer de 1 heure à 7 heures suivant l’équipement employé.

Avantages:
50% de moins de CO et de HC, pas de soufre ni de particules.
Indice d’octane élevé permettant une amélioration des rendements des moteurs.
Les stocks sont supérieurs à ceux du pétrole brut.

Butane

Densité: 2,703

Pouvoir calorifique:
45 600 kJ/kg

Formule chimique:
C4H10

Teneur en souffre:
0.02% maximum

Température d’ébullition:
-5°C

Pression de liquéfaction à 15°C:
1,5 bar

Température d’auto inflammation:
510° C

Octane:
95

Composition approximative du butane commercial :

N-butane & iso butane*:
94,8%

Propane:
4,2%

Butènes:
1%

méthyl-propane (jadis iso butane)

Propane

Densité:
2,008

Pouvoir calorifique:
46 300 kJ/kg

Formule chimique:
C3H8

Teneur en souffre:
0.02% maximum

Température d’ébullition:
-42° C

Pression de liquéfaction à 15°C:
7,5 bar

Pouvoir calorifique:
1 kg: 12,78 kW à 13,8 kW

1 m3: 23,9 kW à 25,9 kW

Température d’auto inflammation:
490° C

Octane:
100

Composition approximative du propane commercial

Propane:
94,9%

N butane &iso butane*:
2,39%

Ethène & Ethane:
2%

Propène (C3H6):
0,89%

Butènes:
0.039%

méthyl-propane (jadis iso butane )

Les Additifs pétroliers

2 grandes classes d’additifs pour essence:
– les améliorants d’indice d’octane
– les détergents (le maintient permanent en parfait état de propreté du circuit d’admission limite les déréglages pouvant être provoqués par les salissures)

Plomb tétraéthyle:
(sert à augmenter le taux d’octane)

formule chimique:
Pb(C2H5)4

origine:
additif apportant 4 à 5 point d’octane à l’essence

polluant associé:
Le plomb:
(servait à augmenter le taux d’octane, et de part ses propriétés lubrifiait les queues de soupapes et en protégeait les sièges par ses dépôts)
– A été supprimé le 1 janvier 2000 pour cause de pollution.

méthyl:
(sert à augmenter le taux d’octane)
utilisé pour l’essence sans plomb

tertiobutyl éther:
(sert à augmenter le taux d’octane)
utilisé pour l’essence sans plomb

En savoir plus:
Forum produits pétroliers et énergies fossiles
Les carburants et combustibles pétroliers
Equation de combustion et CO2
Synthèse à télécharger sur les propriétés principales des carburants
Carburants pétroliers conventionnels

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