pétrole

Huile minérale, de couleur noire ou très foncée, onctueuse au toucher, douée d’une odeur acre caractéristique, essentiellement composée d’hydrocarbures. (On dit aussi brut, crude oil, huile, naphte.)

L’exploitation pétrolière

Le pétrole brut se trouve à l’état naturel dans des gisements souterrains décelés par des techniques de prospection et d’où on l’extrait par le forage de puits pour servir de matière première aux industries du raffinage et de la pétrochimie. Parmi les produits et dérivés ainsi obtenus, à côté du pétrole du commerce (pétrole lampant ou kérosène), qui fut jadis le plus recherché, figurent les gaz liquéfiés, les essences et les solvants, le gasoil, les fuels combustibles, les bitumes, les lubrifiants et les paraffines.

L’histoire du pétrole

De tout temps, le pétrole a été connu par des affleurements de bitume suintant à la surface du sol ou par des émanations de gaz naturel, feux éternels décrits par les auteurs bibliques et par Hérodote. Les Chinois anciens en découvraient fortuitement en forant des puits, déjà assez profonds, à la recherche de sel gemme.

Les peuples de l’Antiquité tiraient parti du bitume pour calfater leurs navires, graisser les essieux de leurs chariots, cimenter et imperméabiliser leurs habitations. En Chine, on savait transporter le gaz par des canalisations en bambou pour chauffer et éclairer les maisons ainsi que pour alimenter fours et fourneaux.

Au Moyen Âge s’ajoutèrent des usages médicinaux et pharmaceutiques qui connurent une grande vogue jusqu’au xix^e s. C’est ainsi que le gisement miné de Pechelbronn (Alsace) fut exploité dès le xvi^e s. pour donner, par un raffinage fort rudimentaire, des onguents et des graisses à machines.

Traditionnellement, on situe en 1859 l’origine de l’industrie pétrolière moderne avec le forage du fameux puits d’Edwin Laurentine Drake (1819-1880), qui révéla les riches gisements de Pennsylvanie et ouvrit l’ère du pétrole lampant (1860-1900) ; il lui succéda celle des essences et des huiles pour l’automobile et l’aviation, puis celle des combustibles liquides, la marine se convertissant au mazout à partir de 1910, celle de la pétrochimie, surtout depuis 1950, en attendant celle de la biologie.

La nature du pétrole

Chaque gisement de pétrole est constitué par un mélange de milliers d’hydrocarbures différents, formés par cette association d’atomes de carbone et d’hydrogène dont l’origine est encore mal connue ; à ce mélange s’ajoutent des quantités variables de corps contenant du soufre, de l’azote et de l’oxygène : sur plus de 1 500 champs pétrolifères connus, on n’a pas encore trouvé deux bruts exactement semblables.

Suivant la prédominance de l’un des composés caractéristiques, on peut classer les pétroles en :
— bruts paraffiniques, présentant une proportion élevée d’hydrocarbures en C_nH_2n+2, notamment de paraffines et de cires naturelles (Pennsylvanie, Libye) ;
— bruts naphténiques, comprenant une plus grande quantité de naphtènes, hydrocarbures de la série C_nH_2n annulaires ou cycliques (Venezuela) ;
— bruts aromatiques, dans lesquels on trouve des hydrocarbures benzéniques C_nH_2n–6 à noyau (Bornéo) ;
— bruts sulfureux, contenant de l’hydrogène sulfuré et des mercaptans formés par la fixation de soufre sur un hydrocarbure (Moyen-Orient) ;
— bruts particuliers, tels que les bruts bitumineux, les bruts à très basse teneur en soufre et les bruts pollués par des acides, des métaux (vanadium, nickel, arsenic), des sels, de l’eau salée, etc.

D’autre part, certains hydrocarbures rares ou absents du pétrole brut sont synthétisés par craquage ou par hydrogénation et se retrouvent dans les produits pétroliers après raffinage et en pétrochimie, comme les oléfines ou éthyléniques C_nH_2n à double liaison entre atomes de carbone, les aromatiques ou l’acétylène.

Pour élucider la nature complexe du pétrole brut et de ses dérivés, on a dû mettre au point des procédures permettant de déterminer la composition et les caractéristiques physicochimiques des différents produits, puis étudier leur comportement, d’abord par des essais de simulation en laboratoire, ensuite au cours de leur utilisation réelle ultérieure. En particulier, des méthodes d’analyse très rigoureuses ont été développées et normalisées, d’abord aux États-Unis, puis dans le monde entier, pour s’assurer que la qualité des dérivés du pétrole est définie de manière incontestable avant de les livrer à la consommation.

Les gaz liquéfiés (propane et butane)

Pour ces hydrocarbures commercialisés à l’état liquide en bouteilles sous pression, employés sous forme gazeuse pour la cuisine, le chauffage domestique, l’éclairage de camping et des usages industriels comme l’oxycoupage au propane, on vérifie surtout que leur composition et leur volatilité sont correctes : essai d’évaporation, mesurant le résidu « fond de bouteille », et tension de vapeur, mesurant la pression relative dans le récipient à la température limite d’utilisation (50 °C), sont les deux critères de base. L’analyse complète d’un produit pétrolier léger se fait par chromatographie en phase gazeuse, les divers hydrocarbures entraînés successivement par un courant de gaz porteur étant détectés et identifiés à la sortie de l’appareil, et leur volume relatif enregistré.

Les essences

L’essence, soumise à une garantie d’utilisation particulièrement sévère comme carburant ou comme solvant, doit, avant tout, être composée d’hydrocarbures de volatibilité correcte, ce qui est vérifié par un test de distillation à l’alambic automatique. Son comportement dans un moteur est chiffré en laboratoire par divers indices d’octane mesurant la résistance au cliquetis et à l’auto-allumage. L’essence est naturellement incolore, mais l’aspect jaune, rouge ou bleu d’un carburant, obtenu par l’addition d’un colorant artificiel, facilite le contrôle des fraudes.