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Cet article passe en revue les diverses familles de procédés de conversion des résidus et huiles lourdes. Tous les résultats semblent converger pour accréditer l'idée que dans tous ces procédés, y compris les procédés dits catalytiques, l'essentiel de la conversion des espèces de poids moléculaire élevé, résines et asphaltènes, procède par mécanisme radicalaire : la clef de la conversion profonde, c'est paradoxalement la maîtrise de la condensation radicalaire de ces espèces. Hydrogène seul, hydrogène en présence de solvant donneur, d'additifs ou encore mieux de catalyseurs, sont les armes dont dispose tout raffineur pour affirmer cette maîtrise, dans la mesure où il ne tient pas à fabriquer du coke. Tous ces procédés de conversion des résidus donnent par ailleurs naissance à des produits craqués dont la nature et la distribution rappellent celles des produits de première distillation du pétrole brut dont est issu le résidu soumis au craquage. This article reviews the different families of conversion processes for residues and heavy oils. All the results seem to converge to support the idea that in all these processes, including so-called catalytic processes, most of the conversion of high-molecular-weight species (resins and asphaltenes) operates by a radical mechanism. The key to in-depth conversion is, paradoxically, the mastery of the radical condensation of these species. Hydrogen alone, hydrogen in the presence of a donor solvent, of additives or, better yet, of catalysts, are the arms at the disposal of all refiners to assert this mastery, to the extent that they do not want to manufacture coke. All such conversion processes for residues also give rise to cracked products whose nature and distribution recall those of first-distillation products of crude oil, from which the residue comes that is subjected to cracking.

L'évolution du raffinage vers une utilisation des produits pétroliers pour les usages des transports et comme base pour la pétrochimie renforce l'intérêt pour les procédés de transformation des fractions lourdes du pétrole en fractions légères correspondant au marché actuel. Les problèmes posés par le raffinage des résidus de distillation sont semblables à ceux rencontrés pour le traitement des bruts lourds non conventionnels. Les méthodes qui sont actuellement envisagées peuvent être classées en 2 catégories : les méthodes de raffinage avec rejet de carbone comme la cokéfaction et le désasphaltage et les méthodes sans rejet de carbone comme la viscoréduction, l'hydroviscoréduction et l'hydrotraitement catalytique. Chacune de ces techniques est examinée en précisant les rendements en produits liquides qu'elle permet d'atteindre et les hydrotraitements complémentaires nécessaires pour obtenir des produits répondant aux spécifications du marché des produits pétroliers. Les progrès réalisés dans la conception des catalyseurs utilisés pour le traitement des produits lourds permet aujourd'hui d'envisager l'hydrotraitement direct des résidus sous vide de la majorité des bruts raffinés. The increasing use of refined petroleum products for transportation purposes and as petrochemical bases reinforces interest in processes for converting heavy fractions into light fractions suitable for today's market. The refining of distillation residues involves difficulties similar to unconventional heavy-crude processing. As of now methods may be classified in two categories: (i) refining methods with carbon rejection such as coking and deasphalting processes, and (ii) methods without carbon rejection such as visbreaking, hydrovisbreaking and catalytic hydrotreating. Each of these techniques is examined, taking into account the liquid-product yields it may reach, and the additional hydrotreatments necessary to meet market specifications. Advances made in designing catalysts for heavy-fraction processing now make it possible to envisage the direct hydrotreatment of vacuum residues from the majority of crudes available.

La pétrochimie représente une part modeste du marché des catalyseurs, mais les dix dernières années ont vu des améliorations substantielles des catalyseurs et des procédés utilisés. Ces améliorations ont permis de mieux répondre à la demande en grands intermédiaires pétrochimiques. Cette évolution est bien illustrée par les hydrogénations, autour du vapocraquage destiné à produire des oléfines, par le reformage catalytique et les procédés satellites destinés à produire des aromatiques et par les nouveaux procédés de déshydrogénation, métathèse, oligomérisation. . . qui permettent de mieux équilibrer le marché des oléfines. Petrochemicals account for a modest share of the market for catalysts, but there have been substantial improvements in the catalysts and processes used in the last ten years. These improvements have brought about a better response to the demand for major petrochemical building blocks. This trend is clearly illustrated by hydrogenations in the field of steam cracking to produce olefins, by catalytic reforming and satellite processes to produce aromatics, and by new processes such as dehydrogenation, metathesis and oligomerization which provide better balance to the market for olefins.