Fioul lourd

Fioul lourd
Autres noms	Mazout de soute, HFO, RFO, IFO, Bunker C, Bunker B, fioul S (lourd), fioul ES (extra lourd)
Appellations commerciales	Mazout marin (résiduel) (MFO)
Brève description	Carburant diesel pour moteurs marins
origine	fossile
caractéristiques
État physique	liquide à très haute viscosité (20 ° C)
viscosité	RME 180: max.180 mm² / s (50 ° C) RMG 380: max.380 mm² / s (50 ° C) RMK 700: max.700 mm² / s (50 ° C)
densité	RME 180: maximum 0,991 kg / L (15 ° C) RMG 380: maximum 0,991 kg / L (15 ° C) RMK 700: max.1010 kg / L (15 ° C)
point de rupture	min.60 ° C
consignes de sécurité
Étiquetage des dangers SGH danger Phrases H et P H: 332-350-361d-373-410 P: 201-260-273-281-308 + 313-501
Dans la mesure du possible et selon l'usage, des unités SI sont utilisées. Sauf indication contraire, les données fournies s'appliquent aux conditions standard .

L'huile lourde ( English Heavy Fuel Oil , HFO ) est une huile résiduelle issue de la distillation , ou des unités de craquage du traitement du pétrole . Nom du commerce international de cette huile est l' huile de carburant marin (résiduel) ( MFO , allemands  Marines huile résiduelle , il est parfois aussi sous la désignation des États - Unis) Bunker C out.

Il est utilisé (mélangé avec du diesel ) comme carburant pour les gros moteurs diesel , par exemple pour entraîner des navires (voir carburant marin ) et comme carburant pour les locomotives à vapeur avec chauffage principal au mazout ainsi que pour les centrales électriques pour la production d'électricité et pour la production de vapeur de process. .

Fabrication

Les huiles lourdes restent principalement des résidus de la transformation du pétrole . Dans ce contexte, résidu signifie que ce composant a été créé en tant que pièce («puisard») qui ne peut plus être évaporée à partir d'un processus de traitement du pétrole (principalement distillatif). Techniquement, une distinction est faite entre résidu atmosphérique (résidu long , puisard de la colonne atmosphérique ), résidu sous vide (résidu court , puisard de la colonne à vide ), résidu Visbroken (puisard de la colonne Visbreaker atmosphérique ) ou résidu visbreaké flashé (résidu sous vide) de la colonne à vide d'un Visbreaker). De nos jours, les résidus craqués sous vide sont principalement utilisés pour des raisons économiques . Tous ces composants contiennent les constituants les plus «lourds» du pétrole, les asphaltènes , composés aromatiques hautement condensés , dont certains sont complexés avec des métaux . Ces composés sont responsables de la couleur noire de ces huiles lourdes.

De tels résidus ont des viscosités élevées (300 à 30 000 mm² / s à 100 ° C), ils sont mélangés à la viscosité spécifiée (selon les spécifications MFO conformes aux spécifications) avec ce que l'on appelle des diluants (également appelés produits de coupe ). Un tel mélange est appelé un mélange (composé de composants individuels mélangés selon les spécifications). Cependant, MFO ne se compose généralement que de deux à trois composants; En comparaison, l' essence peut être constituée de 10 composants ou plus. Tout peut être utilisé comme diluant - du kérosène (0,1 mm² / s à 100 ° C) au "distillat sous vide Visbreaker" (distillat fissuré flashé, 6 mm² / s à 100 ° C). L' huile dite à cycle léger (LCO), l'huile à cycle lourd (HCO) ou le lisier du système FCC sont populaires. Bien entendu, d'autres spécifications - en particulier le point d'éclair  - doivent être prises en compte. Par conséquent, dans de nombreux cas, le kérosène échoue comme diluant, bien qu'il représente la meilleure alternative économiquement (le meilleur «effet de viscosité», donc une faible demande pour ce diluant et - malgré son prix relativement élevé - la meilleure économie). La teneur en soufre du pétrole lourd produit est contrôlée par le choix du pétrole brut et, si nécessaire, ajustée par l'ajout de composants de résidus à haute teneur en soufre.

Lors de l'utilisation d'huile de cycle lourd ou de boue , le carburant peut être contaminé avec ce que l'on appelle des « fines de catalyseur ( zéolite finement broyée» - Catalyseur de FCC ). Les amendes peuvent ne pas pouvoir être complètement éliminées pendant la phase de traitement à bord (système de séparation obsolète ou similaire). Ils sont responsables de l' abrasion dans le système de transport de carburant et dans le moteur.

caractéristiques

Échantillon d'huile lourde, la viscosité nécessaire au fonctionnement des moteurs n'est obtenue que par chauffage.

Les principaux composants du MFO sont principalement les alcanes , les alcènes , les cycloalcanes et les hydrocarbures aromatiques hautement condensés ( asphaltènes ) avec environ 20 à 70 atomes de carbone par molécule et une plage d'ébullition entre 300 ° C et ≈ 700 ° C ( fin d' ébullition de 700 ° C est une taille calculée). De plus, des composés azotés et soufrés aliphatiques et hétérocycliques apparaissent (teneur en azote: 0,5% et plus / teneur en soufre: jusqu'à ≈ 6%). Toutes les impuretés métalliques du pétrole, telles que le nickel , le vanadium , le sodium et le calcium, sont concentrées dans les huiles résiduelles . Toutes les autres propriétés sont données par les spécifications.

Caractéristiques

L'huile lourde est disponible en différentes qualités. L' annexe VI de MARPOL 73/78 réglemente l'émission de produits de combustion du soufre dans certaines zones maritimes, c'est pourquoi même des qualités à faible teneur en soufre sont produites - qui s'écartent de la norme. Selon la version actuelle de 2005 pour les carburants marins, une distinction est faite entre «Marine Distillate Fuel Oil» (DMX, DMA / MGO = Marine Gasoil, DMB / MDO = Marine Diesel Oil, DMC) et «Marine Residual Fuel Oil» ( voir tableau), où les «combustibles résiduels» sont des huiles lourdes au sens strict. La variété DMC représente une position particulière: ici, les spécifications permettent le mélange d'huile résiduelle.

Si la spécification commandée n'est pas respectée, l'armateur peut s'opposer à la livraison et, dans certaines circonstances, faire vidanger complètement les citernes aux frais du fournisseur.

Les spécifications les plus importantes limitent la densité , la viscosité , la teneur en eau et le point d'éclair . D'autres caractéristiques de qualité résultent du test dit de micro-résidus de carbone (MCR, décrit la tendance du MFO à former des gisements de coke) et du potentiel sédimentaire total (TSP) .

• La densité ne doit pas dépasser la limite de spécification, sinon la séparation d'eau (voir ci-dessous) ne fonctionne plus. La limite était auparavant de 0,991 kg / L; les nouvelles technologies de séparateurs permettent une densité du pétrole lourd jusqu'à 1,010 kg / L (types RMK).
• La viscosité est déterminée par les possibilités techniques du système (température de stockage, viscosité maximale de la pompe, température de préchauffage, par exemple viscosité de la buse d'injection). Le nombre après l'abréviation à 3 lettres décrit la viscosité à 50 ° C (par exemple, le RMG-380 a une viscosité maximale de 380 mm² / s à 50 ° C).
• Une teneur élevée en eau est économiquement indésirable et met également à rude épreuve les séparateurs et le système d'injection.
• Le point d'éclair est un paramètre de sécurité important (voir ci-dessous).
• Un MCR trop élevé conduit à des dépôts de coke sur les buses d'injection et dans la chambre de combustion.
• Le TSP décrit le potentiel du MFO à former des sédiments (= dépôts d' asphaltènes floculés ) (voir traitement ). La floculation entraîne une contrainte sur les séparateurs et, dans les cas extrêmes, le blocage de l'ensemble du système d'alimentation en carburant.

Contrôle de qualité

Conformément à la réglementation MARPOL (MARPOL 73/78 ANNEXE VI), au moins un échantillon (échantillon MARPOL) doit être prélevé sur chaque livraison de carburant au collecteur de soutage du navire à avitailler. Selon MARPOL, les méthodes d'échantillonnage autorisées sont:

1. Échantillonneur réglable à la main au moyen d'une vanne à égouttement continu,
2. échantillonneurs automatiques proportionnels au temps,
3. Échantillonneur automatique proportionnel au débit.

Ces échantillonneurs doivent fonctionner de manière à ce qu'un échantillon représentatif soit produit tout au long du processus de soutage. En règle générale, un plus grand échantillon est prélevé dans un récipient spécial au moyen d'un échantillonneur et (une fois le processus de soutage terminé), il est transféré dans quatre bouteilles d'échantillons spéciales, étiquetées et scellées par les deux parties. L'un des échantillons est envoyé à un laboratoire d'essais. Idéalement, le nouveau carburant ne doit être consommé que lorsque le laboratoire confirme que le carburant est conforme aux informations du bon de livraison (bon de livraison de trémie) et donc à la norme. Le fournisseur de carburant reçoit une bouteille d'échantillon. L'échantillon MARPOL et le 4ème échantillon, appelé échantillon commercial, restent à bord. L'échantillon MARPOL doit être conservé à bord jusqu'à ce que la majeure partie du carburant soit épuisée, mais au moins 12 mois. Il est utilisé pour le contrôle par les autorités des États du port, par exemple pour vérifier la teneur en soufre. Les étiquettes sur les flacons d'échantillons doivent toujours être signées par l'ingénieur en chef à bord et le fournisseur. Le fournisseur de carburant remet généralement un échantillon prélevé dans l'installation de soutage (barge de soutage ou installation à terre). Ceci est également conservé à bord.

Traitement et aspects environnementaux

L'huile lourde est très visqueuse à température ambiante (20 ° C) (d'environ 1500 à 10000 mm² / s, selon le type) avec une densité allant jusqu'à 1,010 kg / L (à 15 ° C; donc légèrement plus lourde que l'eau à 4 ° C). Afin de rendre le pétrole lourd pompable ou de le maintenir pompable, il doit être chauffé à une température de stockage ou de pompage de 40 à environ 50 ° C. Pour l'injection dans la chambre de combustion du moteur, le MFO est chauffé à 130 à 140 ° C (correspond à 8 à 15 mm² / s). Des valeurs similaires s'appliquent au fonctionnement de la chaudière auxiliaire et au fonctionnement de la chaudière sur les navires à vapeur ou les locomotives à vapeur .

L'huile lourde contient jusqu'à 2,5% de composants ininflammables. Normalement, l'eau puis les composants solides (fines, sédiments d'asphaltènes) sont éliminés (décanteur, d'abord avant les séparateurs de combustion , filtres ), et sous forme de déchets, ce que l'on appelle la boue (engl. Sludge collecté) dans le réservoir. Des quantités excessives de boues mettent les systèmes de nettoyage à rude épreuve. Dans les cas extrêmes, la capacité des systèmes de nettoyage peut devenir un facteur de goulot d'étranglement à des charges élevées du moteur; cela pourrait affecter la sécurité du navire en mer.

Les boues (le contenu des réservoirs à boues) peuvent être éliminées dans les ports moyennant des frais. La teneur en huile restante contient une certaine quantité d'énergie. Pour réduire les coûts, les boues étaient autrefois déversées en mer . Des morceaux de boue lavés ou poussés sur les plages polluent encore aujourd'hui certaines étendues de plage.

En 1973, l' Organisation maritime internationale (OMI) a mis en vigueur la Convention internationale pour la prévention de la pollution marine par les navires (MARPOL). La convention a été fondamentalement élargie en 1978; il est communément appelé MARPOL 73/78. MARPOL 73/78 comporte six annexes, de l'ANNEXE I à l'ANNEXE VI, qui réglementent le traitement des polluants à bord des navires.

L'annexe I de MARPOL 73/78 réglemente la manipulation des substances huileuses à bord des navires, en particulier la tenue d'un journal des hydrocarbures qui documente la localisation de toutes les huiles. Les États du pavillon et les États du port vérifient régulièrement le respect de ces réglementations à de courts intervalles.

L'utilisation du fioul lourd comme carburant pour les moteurs de navires est dénoncée par des groupes environnementaux comme le NABU . La critique est dirigée contre le déversement de boues et également contre les émissions élevées de polluants en fonctionnement normal. Les émissions élevées de suie et la teneur en soufre du fioul lourd sont critiquées (voir tableau ci-dessus). À titre de comparaison: le mazout (standard) a une teneur maximale en soufre de 1 ‰, le mazout à faible teneur en soufre un maximum de 0,05 ‰.

Des prix

Les prix du MFO sont basés en Europe sur le marché de Rotterdam, à l'international également sur les prix du marché à Houston , Fujairah et Singapour . Différents types sont notés, par exemple BUNKER 380 CST (correspond à RMG 380). Les qualités sont échangées en dollars américains par 1 000 kg ($ US / tonne). Diverses publications font état (parfois quotidiennement) des prix et des volumes de négociation actuels, par exemple Platts et ICIS . Le prix s'entend, au moins à Rotterdam, comme: "livré en bateau". Une définition précise des différentes citations peut être trouvée chez Platts. Les navires de mer utilisent le MFO comme carburant pour leur propulsion principale; le prix est passé d'environ 200 $ US / t au printemps 2005 à plus de 700 $ US / t en juillet 2008. À Rotterdam le 19 juin 2013 1 t IFO380 595 $, IFO $ 180 618 MGO 894 $. Les prix élevés du carburant et la faible demande de marchandises provoquée par la crise économique mondiale font que les navires voyagent souvent à vitesse réduite afin d'économiser du carburant ( vapeur lente ). Une réduction de la vitesse de croisière de 25 à 20  nœuds, par exemple, peut réduire la consommation d'environ 50% (en fonction de la forme de la coque du navire , de l' encrassement de la coque , de l' assiette du navire, etc.).

l'offre et la demande

Bien que l' industrie pétrolière en Allemagne, par exemple , ait considérablement réduit la proportion de fioul lourd dans le portefeuille de produits grâce aux technologies de raffinage modernes ( par exemple , cokéfaction différée , désulfuration des gaz de combustion ), le MFO bénéficie d'une demande accrue en raison de la forte augmentation des les flux commerciaux et le transport maritime associé. En raison également de la forte augmentation de la demande en République populaire de Chine , une diminution de la combustion du pétrole lourd n'est pas à prévoir, mais plutôt une augmentation. L'approvisionnement ne peut en effet être maîtrisé que par le choix du pétrole brut (traitement de brut «plus lourds»).

Des mélanges illégaux sont observés. Par exemple, des résidus de production de plastique ou d' huiles usées peuvent être ajoutés. De cette manière, les auteurs réduisent les coûts d'élimination et gagnent de l'argent supplémentaire sur la vente. Les adjuvants entraînent souvent des problèmes de nettoyage du carburant à bord.

Voir également

• Huile diesel marine

liens web

• bunkerworld.com - Prix (anglais)
• Norme de carburant, 2017

Preuve individuelle

1. ↑ ^{a b c d e f g h i} ExxonMobil Residual Marine Fuel Oil (RMFO), Description du produit , consulté le 7 mars 2019.
2. ↑ ^{a b} BP: MSDS Fuel Oil, résiduel
3. ↑ epa.gov: In-Use Marine Diesel Fuel (EPA420-R-99-027, août 1999) (PDF; 66 kB).
4. ↑ Remarque: les liquides organiques se dilatent beaucoup plus que l'eau. L'huile d'une densité de 1,010 kg / L à 15 ° C peut devenir plus légère lorsqu'elle est chauffée que l'eau à la même température. De plus, l'eau peut augmenter sa densité grâce à la teneur en sel dissous.
5. ↑ "Dino of the year 2011" pour AIDA et TUI Cruises - Par cupidité pour le profit, les navires de croisière utilisent du fioul lourd toxique , communiqué de presse du Naturschutzbund du 28 décembre 2011, consulté le 2 janvier 2012.
6. ↑ NABU: Je pue! - Campagne NABU pour une navigation de croisière propre , document d'information du 15 août 2012 (PDF; 337 ko).
7. ^ Méthodologies d'évaluation des prix. Dans: platts.com. Récupéré le 6 janvier 2018 .