Un coker retardé est une terminologie utilisée pour un processus de raffinage du pétrole qui implique le raffinage supplémentaire des sous-produits du pétrole résiduel après la distillation du pétrole brut en carburants utiles tels que le naphta et l’essence. Le procédé a été breveté pour la première fois en 1891 par un ingénieur russe du nom de Vladimir Shukhov, et le procédé de craquage de Shukhov est toujours utilisé en 2011 pour produire du carburant diesel. En 1913, cependant, des améliorations à la méthodologie de cokéfaction différée ont été brevetées par William Burton et Robert Humphrey. Cela est devenu connu sous le nom de procédé Burton, qui a doublé la quantité d’essence pouvant être générée dans un cokeur à retardement. L’unité de cokéfaction effectue un processus de craquage thermique sur l’huile résiduelle où elle brise ou craque les chaînes d’hydrocarbures des molécules présentes en hydrocarbures plus petits et plus utiles.
Avant que le processus de cokéfaction différée ne devienne un résidu de pétrole courant, connu sous le nom de fonds dans l’industrie, il était considéré comme un déchet du raffinage dont l’élimination était coûteuse en raison des risques environnementaux qu’il posait pour l’approvisionnement en eau, etc. À partir de 2011, le coker retardé est devenu le type de raffinerie de pétrole le plus courant, avec plusieurs autres conceptions existantes, telles que le cokeur fluide et le flexicoker, qui se concentrent sur la production de gaz de pétrole liquéfié (GPL) et de carburéacteur. Les produits finaux d’un processus de cokéfaction retardé comprennent des combustibles utiles à l’état liquide et gazeux tels que l’essence et le naphta, et un résidu solide composé principalement de carbone appelé coke de pétrole.
Le coke de pétrole a une similitude chimique avec le charbon et peut être utilisé dans les fours à charbon, bien qu’il s’agisse d’une source de combustible fortement polluante qui peut libérer des composés dangereux comme le plomb et le mercure dans l’atmosphère. Cela signifie souvent que le coke de pétrole doit subir un processus de raffinage supplémentaire avant de pouvoir être brûlé comme source de combustible. Lors de la séparation du coke de pétrole des composés utiles du pétrole brut, la plupart des métaux lourds et des produits chimiques liés au soufre sont concentrés dans le coke de pétrole. Ces composés rendraient autrement les produits combustibles bénéfiques impropres à un usage quotidien.
Un tambour de cokéfaction retardé fonctionne à une température comprise entre 779° et 842° Fahrenheit (415° à 450° Celsius), où les molécules complexes se décomposent en molécules plus simples, et certains composés agissent comme des radicaux libres pour se combiner avec d’autres en oléfines dans l’alcène chimique grouper. Par exemple, le composé CnH2n+2 se décompose en Cn-2H2n-3 + C2H5. Les deux radicaux libres plus simples réagissent ensuite pour former d’autres composés, où C2H5 + CnH2n+2 produit CnH2n+1 + C2H6. Les produits finaux d’un coker retardé peuvent être ajustés en modifiant la température du processus ainsi que le niveau de pression. Une température plus élevée réduira la quantité de coke de pétrole généré, mais la variation de la production est relativement faible. Un autre avantage du coker retardé est qu’il peut utiliser d’autres types de charges d’alimentation en dehors des résidus de distillation sous vide du raffinage du pétrole, y compris les boues de raffinerie et les charges d’alimentation avec des concentrations élevées de métaux et de soufre.
La viscoréduction est un autre procédé de craquage thermique qui décompose les hydrocarbures à longue chaîne par application de chaleur. Contrairement à un coker retardé, il s’agit d’un processus non catalytique qui n’implique pas la réaction chimique des éléments constitutifs eux-mêmes, et il est considéré comme un processus plus propre qui produit moins de sous-produits de déchets. La méthodologie de raffinage du pétrole par viscoréduction est considérée comme plutôt nouvelle dans la mesure où elle n’a pas été largement adoptée par l’industrie en 2011, bien que des usines pilotes pour la méthode existent aux États-Unis et aux Pays-Bas.