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distillation fractionnée du pétrole [70885]

aurelie456

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Posté le : 28/02/2010, 17:05 (Lu 8324 fois)
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Commentaire :  comprend pas!


Bonjour !
En fait je ne comprends pas quelque chose dans la distillation du fractionnée du pétrole : Dans mon cours, j'ai mis que dans la colonne ( vigreux, je pense que ca s'appelle) , il y avait un double échange entre les vapeurs qui montent et les liquides qui descendent ( condentation)
--> donc, il y a d'abord un échange de chaleur : les vapeurs vont se refroidir et les liquides se réchauffer
--> cet échange de chaleur va déboucher sur un échange de matière : les liquides vont donner aux vapeurs leurs composés les + volatiles, tandis que les vapeurs vont donner aux liquides leurs composés les - volatiles.

Je ne comprends pas du tout ce principe d'échange entre composés volatiles, et je ne sais d'ailleurs ^même pas si ce que j'ai noté est correct parce que c'était en prise de note, et je comprenais pas ...
Si quelqu'un pouvait m'éclairer ... :)
Merci !!

Re: distillation fractionnée du pétrole [70886]

maurice
Modérateur

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Posté le : 28/02/2010, 19:23 (Lu 8309 fois)
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Tu peux imaginer une Vigreux, mais dans la pratique de l'industrie du pétrole, on utilise plutôt une colonne à plateaux. C'est une haute tour en métal de plusieurs mètres de haut, dans laquelle on a placé un très grand nombre d'étages (ou de plateaux horizontaux), eux-mêmes percés de nombreux trous. Mais ces trous ont des rebords pour permettre à du liquide de s'y déposer sur une épaisseur de 1 à 2 centimètres. Tout se passe comme si on avait une tour formée de 30 à 40 étages, dont les sols et les plafonds étaient percés, et dans lesquels on pourrait patauger. De plus il y a un robinet sur chaque étage, au niveau du sol, pour prélever le liquide qui s'y trouve.

Ceci dit, on chauffe le bas de la tour à 300°C. La chaleur se répand dans la tour. La température diminue à mesure qu'on s'élève. Le sommet est à température ambiante. Imagine maintenant que tu injectes de l'eau dans le bas de cette tour. Elle va bouillir et monter dans la tour jusqu'à ce qu'elle touche un plafond dont la température soit un peu inférieure à 100°C. Elle va alors ruisseler et s'accumuler dans le plateau en question, et on pourra la soutirer par un robinet.

C'est pareil pour le pétrole. On l'injecte dans le bas de la tour (mais pas tout en bas) et les substances bouillent et montent dans la tour jusqu'à ce qu'elle arrive sur un plateau dont la température soit un peu plus basse que son propre point d'ébullition. On peut alors les y recueillir. Tout en haut de la tour sortent les gaz, comme le méthane.



Professeur de chimie de niveau préuniversitaire

Re: distillation fractionnée du pétrole [70887]

aurelie456

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Posté le : 28/02/2010, 19:29 (Lu 8307 fois)
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Merci beaucoup pour votre explication ! Mais alors, si les substances, qui deviennent liquides quand elles atteignent un plateau dont la température est inférieure à leurs points d'ébulltion sont récoltées dans un plateau, quand est-ce que l'échange de chaleur et de matière ( avec les composés volatiles etc.) se déroule ? Et que ce passe t-il ?

Re: distillation fractionnée du pétrole [70888]

bleucobalt

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Posté le : 28/02/2010, 19:42 (Lu 8305 fois)
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La distillation fractionnée (du pétrole, ou autre) n'est pas si compliquée que ça sur le principe :

1) dans ton ballon tu as un mélange de divers produits que tu chauffes...
2) au dessus pour recueillir les vapeurs, il y a une colonne de séparation (de vigreux, si elle constituée de "petits pics" de verre à l'intérieur de la colonne), plus la surface totale de ces petits pics, plus la colonne est haute, plus elle sera efficace(pour faire court)... pour caractériser cette efficacité on parle "du nombre de plateaux théorique" de la colonne

3) le principe : en bas le mélange chauffe, et la vapeur se charge principalement en composés les plus volatiles (mais c'est encore un mélange)...
Au fur et à mesure de la montée dans la colonne, la température diminue, et à un moment la vapeur se condense sur les parois plus froides des "pics" de la colonne...le liquide sur le "pic" est donc plus chargé en composé volatils, que le liquide du ballon...
La vapeur, continuant à monter petit à petit dans la colonne, elle va réchauffer petit à petit le verre de la colonne, et le liquide déja condensé...la condensation elle-même du liquide, contribue au réchauffement de la colonne (c'était peut-être ça le sens de ta question)
4) quand la température est assez élevée au niveau du "pic", le liquide déjà condensé une première fois, se vaporise à nouveau : la vapeur formée la deuxieme fois est encore plus chargée en composé le plus volatil....On recommence un cycle, la vapeur se recondensera un peu plus haut, puis se vaporisera à nouveau et ainsi de suite jusqu'en haut de la colonne, le pourcentage en composé le plus volatil augmente à chaque cycle (en suivant la loi de raoult)
5) suivant le nombre de "plateau théorique", et donc du nombre de cycles, on aura un produit plus ou moins pur en haut de la colonne
6) si tout se passe bien, on "voit" les différents produits du mélange passer les uns après les autres en haut de la colonne, en surveillant la température qui reste stable, tant que le même produit passe (corps pur ou presque)...cela commence évidemment par le produit le plus volatil, qui a la température d'ébullition la plus basse...


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Re: distillation fractionnée du pétrole

aurelie456

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Posté le : 28/02/2010, 23:00 (Lu 8289 fois)
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Citation : bleucobalt
Au fur et à mesure de la montée dans la colonne, la température diminue, et à un moment la vapeur se condense sur les parois plus froides des "pics" de la colonne...le liquide sur le "pic" est donc plus chargé en composé volatils, que le liquide du ballon...
citation]
J'ai compris le processus de vaporisation-condensation à répétition , maintenant , merci :)
Mais il ya juste le début que je ne comprends pas ( ce que j'ai souligné) , c'est la vapeur qui suit qui va charger le liquide avec ses composés les plus volatiles ??
Et 2ème question, si le liquide de la condensation se retransforme chaque fois en vapeurs, alors comment récolte on quelque chose à la fin ??

Mes questions sont sans doute stupides, jsuis désolée, mais j'essaye vraiment de comprendre ; )


Re: distillation fractionnée du pétrole [70889]

coton

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Posté le : 28/02/2010, 19:46 (Lu 8303 fois)
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Je vais essayer de faire simple: prenons l'exemple des plateaux 29 et 30 de la colone:

-les vapeurs venant du plateau 29 sont plus chaudes que le liquide du plateau 30. Le moins volatil se condense en vaporisant le plus léger. Les vapeurs issue du plateau 30 sont plus riches en produit plus volatil que le liquide du plateau 30.

Le liquide s'écoulant du plateau 30 vers le 29 (reflux) entre en contact avec les vapeurs ascendante du 29 ce qui enrichit les vapeurs en produits le plus volatil.

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Édité le 28/02/2010, 19:48 par coton

Re: distillation fractionnée du pétrole [70890]

bleucobalt

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Posté le : 28/02/2010, 19:50 (Lu 8301 fois)
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Pour se pétrole, c'est presque pareil...sauf, qu'en fonction des contraintes que l'on a mis sur la colonne,
on place les plateaux, à la bonne hauteur, pou receuillir, tel produit, ou tel mélange e produits...


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