Élimination du plomb - IPIECA

COMPTES-RENDUS DU GROUPE DE TRAVAIL RELATIF AUX CARBURANTS
ET AUX VÉHICULES : VOLUME II
Élimination du plomb
Stratégies et ressources aval en matière
d’élimination progressive de l’essence plombée
IPIECA
Association internationale de l’industrie pétrolière pour la sauvegarde de l’environnement

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Élimination du plomb
Élimination du plomb
Stratégies et ressources aval en matière
d’élimination progressive de l’essence plombéee
Introduction
Table des matieres
Position de l’IPIECA sur l’élimination progressive de l’essence plombée 4
Références générales 6
Avantages de l’essence sans plomb 6
Déroulement du processus d’élimination progressive de l’essence plombée : 6
situation actuelle
Historique
Plomb—principes de base : pourquoi additiver l’essence avec du plomb 7
Véhicules—principes de base : combler les déficits d’indice d’octane 7
Principes de base du raffinage : structure des raffineries et essence sans plomb 8
Programmes portant sur l’élimination progressive du plomb : généralités 9
Conditions requises concernant les véhicules : récession des sièges de soupapes 10
Stratégies relatives à l’élimination progressive de l’essence plombée
Passage immédiat à l’essence sans plomb 11
Passage à l’essence sans plomb à moyen et à long terme 12
Tableau 1 : principaux avantages et inconvénients associés 13
à chaque option de transition
Résumé : décisions stratégiques pour l’introduction progressive 14
de l’essence sans plomb
Prise en compte de la récession des sièges de soupapes dans le cadre 15
d’une stratégie d’introduction progressive de l’essence sans plomb
Tableau 2 : exemples d’additifs courants utilisés dans l’essence sans plomb 16
et dans le carburant de substitution au carburant plombé
Utilisation du manganèse pour remplacer le plomb dans l’essence sans plomb 16
Ethers et alcools : utilisation des composés oxygénés en tant que constituants 17
de mélange dans l’essence sans plomb

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 3
Passage à l’essence sans plomb
Options en matière de raffinage pour la production d’essence sans plomb 18
Thématiques générales
Incitations fiscales pour favoriser l’adoption de l’essence sans plomb 19
Relations avec les média et stratégies d’information 19
Etape finale
Démantèlement des installations d’additivation des alkyls de plomb 22
Annexes
Annexe 1 : Notions fondamentales sur le plomb : pourquoi est-il utilisé
dans l’essence ? 24
Annexe 2 : Récession des sièges de soupapes (VSR) : risques réels et stratégies
de protection 26
Annexe 3 : Les oxygénés et le passage à l’essence sans plomb 29
Annexe 4 : Options de raffinage pour la production d’essence sans plomb 33
Remerciements
Le présent document a été rédigé par le Groupe de travail de l’IPIECA relatif aux carburants et aux véhicules
(Directeur de projet : Rob Cox)
avec le concours des personnes suivantes :
Steven McArragher (Shell)
Frederick Villforth (Chevron Texaco)
Mario Camarsa (Enstrat International)
Brian Doll (Exxon Mobil)
Miguel Moyano (ARPEL)
ainsi que les responsables et les salariés du Groupe de travail de l’IPIECA relatif aux carburants et aux véhicules :
Présidence : Bill Flix (Exxon Mobil) et Stewart Kempshell (Shell)
Roger Organ (Chevron Texaco)
Olivier Alexandre et Benoît Chague (Total)
© IPIECA 2003. Tous droits réservés. Aucune partie de la présente publication ne pourra être reproduite, stockée dans un système de recherche
automatique ou transmise sous une forme quelconque voire par tout moyen, électronique, mécanique, de photocopie, d’enregistrement ou de toute
autre façon sans l’accord écrit préalable de l’IPIECA.

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Élimination du plomb
Procédés d’élimination
du plomb
Stratégies et ressources aval destinées à
abandonner progressivement l’essence plombée
Introduction
Le présent document présente un historique ainsi que des références et des informations
servant de ‘points de départ’ pour aider les organismes de réglementation, les ingénieurs, les
raffineurs et les responsables marketing à planifier et à mettre en œuvre l’élimination
progressive de l’essence plombée. Il présente des extraits de documents rédigés par des
membres de l’IPIECA, des organisations non-gouvernementales et des agences de
protection de l’environnement, des raffineurs, des responsables marketing, des entreprises
commerciales et des consultants. L’expérience a souligné le besoin d’adapter les stratégies
d’élimination progressive du plomb et d’introduction de l’essence sans plomb aux
circonstances spécifiques d’une région ou d’un pays donné en fonction de son infrastructure
économique, sociale, culturelle et technologique particulière. Dans certains cas (par
exemple, avec certains parcs de véhicules ou en cas d’absence d’activité de raffinage dans le
pays), cette tâche est en grande partie simplifiée et le passage à l’essence sans plomb peut
Position de l’IPIECA relative à l’élimination progressive de l’essence plombée
Le groupe de travail de l’IPIECA relatif aux carburants et
aux véhicules étudie les problèmes d’environnement
associés au raffinage et à la distribution des carburants,
notamment ceux tendant à éliminer dans le monde entier
l’utilisation du plomb en tant qu’additif dans l’essence
auto. Selon l’IPIECA, le développement mondial de la
technologie des pots catalytiques pour les automobiles,
conduisant à un air plus pur dans les zones urbaines, ne
devrait pas être entravé et les pays en voie de
développement devraient pouvoir bénéficier des
carburants modernes disponibles actuellement dans la
plupart des pays. L’élimination du plomb est importante
pour le bien-être public parce qu’elle permet
l’introduction d’une technologie largement disponible en
matière de pots d’échappement catalytique pour les
automobiles afin d’améliorer la qualité de l’air.
A cet égard, les membres de l’IPIECA encouragent les
gouvernements de pays continuant à utiliser l’essence
plombée à développer des plans d’action pour
l’élimination progressive du plomb, et finalement
interdire l’utilisation du plomb en tant qu’additif. En
termes de mise en œuvre de cet objectif, nous constatons
que les approvisionnements en énergie disponibles
constituent seulement une question parmi les nombreux

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 5
s’effectuer relativement rapidement. Dans d’autres cas, la tâche est plus complexe et
nécessite une phase d’introduction progressive plus longue.
La position de l’IPIECA vis à vis de l’élimination progressive de l’essence plombée (voir
encadré ci-dessous) consiste à reconnaître ces faits et à orienter la discussion en fonction des
différentes priorités nationales et régionales (fourniture d’eau potable, logement,
assainissement, développement de l’agriculture, etc.) qui sont en compétition avec le passage
au sans plomb pour obtenir les financements de ces investissements. A la date de la rédaction
du présent rapport, plus de 85 % de l’approvisionnement mondial d’essence est sans plomb.
Toutefois, cette statistique encourageante masque le fait que ce résultat a été principalement
obtenu dans les pays développés où quasiment la totalité de l’essence est sans plomb. Sur une
base ‘par pays’, le tableau brossant l’élimination progressive de l’essence plombée est très
différent—une grande partie des quantités restantes d’essence plombée est concentrée dans les
pays en voie de développement où les installations de raffinage existantes sont souvent peu
performantes et le potentiel pour attirer les investisseurs est marginal. Des choix et des
compromis difficiles seront, par conséquent, nécessaires pour mettre en œuvre, au niveau
mondial, l’élimination progressive de l’essence plombée dans le cadre suggéré par les récentes
déclarations et résolutions intergouvernementales. Le présent document regroupe des
informations sur cette élimination tout au long de la chaîne d’approvisionnement en carburant
et propose des moyens complémentaires pour obtenir des renseignements plus détaillés.
Du fait que nombre des décisions à prendre dans le cadre du programme d’élimination
progressive de l’essence plombée sont subordonnées au marché sur lequel ces carburants
seront distribués, le présent document examine les questions relatives à cette élimination
dans ‘l’ordre inverse’, à savoir en remontant des besoins liés aux véhicules au point de vente,
à la distribution et jusqu’au raffinage et à l’approvisionnement. Des questions plus générales
telles que les incitations fiscales, les informations du public et les programmes éducatifs sont
abordés à la fin du document.
autres problèmes d’une importance cruciale en matière
de santé et de bien-être public des individus, notamment
dans les pays du Tiers Monde. Nous sommes conscients
que chaque pays fait face à d’autres problèmes et doit
fixer à cet égard ses propres priorités et calendriers. Par
conséquent, nous tentons d’aborder l’élimination
progressive du plomb de façon constructive aux fins de
favoriser son élimination tout en prenant également en
compte la satisfaction des clients, les performances des
véhicules, l’amélioration de la qualité de l’environnement
et les bienfaits globaux destinés aux individus dans des
pays en proie à des difficultés économiques. Nous
collaborerons avec les gouvernements, les constructeurs
d’automobiles et d’autres industries afin de prendre en
compte les contraintes économiques, politiques,
d’approvisionnements, entravant une action rapide.
En outre, l’IPIECA soutiendra et participera à des
initiatives mondiales et régionales visant à mettre en
œuvre les plans d’action relatifs à l’élimination
progressive du plomb, l’objectif final étant de parvenir à
l’élimination de l’essence plombée au plan mondial.

6
Élimination du plomb
Références générales
Une référence générale appropriée en matière d’options associées à l’élimination
progressive du plomb est fournie dans le document de l’Agence américaine de Protection
de l’Environnement (US EPA) intitulé ‘Implementers’ Guide to Phasing Out Lead in
Gasoline’ qui permet d’identifier les stratégies globales dans le cadre des installations de
raffinage et de marketing des pays en voie de développement. Il conviendra également de
se reporter au document du PNUE et de l’OCDE ‘Phasing Lead out of Gasoline: An
Examination of Policy Approaches in Different Countries’, disponible sur le site Internet du
PNUE www.unepie.org.
Avantages de l’essence sans plomb
L’avantage le plus important associé à l’introduction de l’essence sans plomb réside dans le
fait qu’il permet d’introduire des pots d’échappement catalytiques, seul procédé efficace
pour réduire la nocivité des gaz d’échappement des véhicules. Cette raison pourrait à elle
seule justifier l’introduction de l’essence sans plomb et l’élimination des carburants
plombés pour éviter toute erreur d’utilisation. De plus, la réduction des émissions de
composés du plomb dans l’atmosphère et l’infiltration consécutive du plomb dans le sol
limitent la pollution globale par le plomb supportée par les personnes et l’environnement.
Les avantages pour l’automobiliste du passage à l’essence sans plomb sont bien connus
et peuvent inclure des coûts moindres en matière d’entretien (intervalles prolongés entre
les vidanges d’huile, bougies d’allumage plus propres, capacité à accroître les économies de
carburant en réduisant les probabilités de ratés d’allumage). Bien que l’on constate des
écarts importants entre les différentes études réalisées, les économies sont tangibles.
Déroulement du processus d’élimination progressive de l’essence plombée :
situation actuelle
L’appréciation du degré d’avancement de l’élimination de l’essence plombée varie
fortement d’une région à l’autre, d’un pays à l’autre et, dans certains cas, entre les zones
urbaines et rurales au sein d’un pays donné. Alors que, en termes de volumes, la situation
semble encourageante, les données soulignent le fait qu’il existe encore des régions où
l’essence plombée représente la majorité (voire, dans certains cas, la totalité) de la
consommation d’essence. Une étude importante portant sur les progrès réalisés en matière
d’élimination progressive du plomb est réalisée périodiquement par le ‘Centre
International sur la Qualité des Carburants’ (IDCQ) : cliquer ici pour ouvrir la version
actuelle du présent document.

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 7
Historique
Plomb—principes de base : pourquoi additiver l’essence avec du plomb
Le plomb et l’octane
L’essence nécessite une certaine qualité d’indice d’octane pour empêcher le moteur de
‘cliqueter’. Le cliquetis est l’effet de la combustion incontrôlée d’une partie du mélange
d’air et de carburant dans la chambre de combustion. Le cliquetis peut réduire l’efficacité
et la puissance du moteur, accroître la charge thermique sur le système de refroidissement
et augmenter les émissions d’hydrocarbures ; il peut également endommager le moteur. Le
plomb s’est avéré être un moyen efficace économiquement pour augmenter l’indice
d’octane de l’essence et contrôler ainsi le cliquetis du moteur. Voir l’Annexe 1 pour
davantage d’informations sur l’utilisation des additifs au plomb dans le passé.
Plomb et santé
L’utilisation des alkyles de plomb pendant les années soixante-dix, à une époque marquée par
la prise de conscience accrue des effets sur la santé du plomb en suspension dans l’air, a
finalement conduit les gouvernements successifs et les régions (par exemple, l’Union
Européenne) à interdire l’utilisation des additifs au plomb dans l’essence. Le plomb est tenu
pour être une toxine cumulative susceptible d’être nocive quel que soit l’âge d’ingestion.
Un facteur prépondérant dans le cadre de l’interdiction du plomb a été l’introduction
de pots d’échappements catalytiques pour respecter les limites d’émission de polluants
dans le gaz d’échappement des véhicules, mises en place pour améliorer la qualité de l’air.
Les catalyseurs deviennent rapidement inactifs lorsque le plomb présent dans les additifs
anti-détonants, et transporté par les gaz d’échappement, se dépose sur les sites actifs du
catalyseur et les ‘empoisonne’. Les émissions des véhicules augmentent fortement lorsque
le catalyseur est empoisonné. Pour plus d’informations sur les pots catalytiques des
véhicules, consulter www.meca.org ou http://auto.howstuffworks.com.
Véhicules—principes de base : combler les déficits d’indice d’octane
Les essences sans plomb sont disponibles dans le monde entier, avec d’une gamme étendue
d’indices d’octane. La qualité principale (la seule dans certains pays) ou celle suscitant la
demande la plus forte, a un indice d’octane ‘Recherche’ compris entre 88 et 98. Toutefois,
une analyse plus approfondie semble suggérer qu’environ 85 à 90 % des volumes d’essence
sans plomb possèdent des indices d’octane ‘Recherche’ s’échelonnant entre 90 et 92 dans
les pays en voie de développement et entre 94 et 95 dans les pays développés. Suite à la
crainte de voir le passage à l’essence sans plomb conduire à des augmentations indésirables

8
Élimination du plomb
des teneurs en benzène et en composés aromatiques dans le carburant, dans la plupart des
cas, les qualités d’essence sans plomb ont été—et sont—introduites conjointement avec des
limitations associées à la composition de l’essence en termes de teneur en benzène et en
composés aromatiques totaux dans le cadre d’un procédé en deux étapes, à savoir :
■ Etape 1 : limiter le niveau de benzène et des composés aromatiques dans le nouveau
carburant sans plomb, aux niveaux existants (en général respectivement 5 et 50 % en
volume environ, mais quelquefois dans des proportions supérieures).
■ Etape 2 : réduire progressivement, à des étapes ultérieures, la teneur en benzène et
en composés aromatiques de la nouvelle essence pour atteindre des niveaux compris
respectivement entre 1 et 2 % et entre 40 et 50 %. Quelques pays ont déterminé par
la loi un plafond de 35 % maximum pour les composés aromatiques. Toutefois, il
convient de noter que la catégorie 1 de la Charte Mondiale des Carburants
(document consensuel adopté par les constructeurs d’automobiles sur la qualité des
carburants) autorise jusqu’à 50 % de composés aromatiques sans aucun plafond lié à
la teneur en oléfines.
Les pays développés ayant généralement lancé l’élimination progressive de l’essence
plombée plus tôt, la plupart d’entre eux ont actuellement réduit de façon substantielle la
teneur en benzène et composés aromatiques des qualités d’essence sans plomb. Dans ces
pays, la teneur maximum en benzène autorisée est, la plupart du temps, limitée à 1 %
tandis que les limites maximum relatives aux composés aromatiques sont comprises entre
30 et 45 %. Ces différentes étapes de l’évolution vers une essence sans plomb, dotée d’un
indice d’octane ‘Recherche’ élevé et de teneurs en benzène et composés aromatiques
faibles, reflètent la structure et la complexité des raffineries dans les différentes régions
géographiques.
Principes de base du raffinage : structure des raffineries et essence sans plomb
Le besoin d’introduire l’essence sans plomb tout en essayant de contrôler les composés
aromatiques présents dans l’essence constitue l’un des facteurs-clé influençant la
configuration des raffineries des pays en voie de développement. L’autre facteur majeur
est l’orientation vers une essence à faible teneur en soufre. En général, les raffineries des
pays en voie de développement sont les moins complexes et présentent les
caractéristiques suivantes :
■ Capacité d’alkylation ou d’isomérisation très faible ou nulle
■ Capacité de reformage relativement réduite (2 à 3 % du débit de brut)
Ces raffineries présentent en général peu de flexibilité, ce qui limite les possibilités de
fabrication de l’essence à des mélanges entre le naphta et de faibles quantités de réformats.
Par conséquent, toute évolution vers l’essence sans plomb conduirait à un indice d’octane

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 9
faible et/ou à une teneur en composés aromatiques et en benzène élevée, à moins d’avoir
recours à l’une des voies suivantes :
■ Achat de constituants de mélange à indice d’octane élevé, à teneur en composés
aromatiques faible ou nulle : par exemple, le MTBE (méthyl-tertio-butyl-éther),
divers composés oxygénés ou des alkylats.
■ Investissements de capitaux dans une unité d’isomérisation , faisant passer l’indice
d’octane ‘Recherche’ de certains naphtas de 63–68 à 82–85. Les installations
d’isomérisation sont connues pour être un moyen à moindre coût d’obtenir une
augmentation de l’indice d’octane.
■ Investissements dans une installation d’alkylation si la raffinerie possède déjà une
unité de craquage catalytique et, par conséquent, la charge nécessaire à ces procédés.
Il s’agit potentiellement d’une option à haute intensité capitalistique.
Une autre stratégie pourrait consister à utiliser le méthylcyclopentadiényl manganèse
tricarbonyl (MMT) qui permet d’accroître l’indice d’octane de façon peu coûteuse. Bien
qu’utilisée de façon ponctuelle, cette stratégie a suscité des controverses du fait
d’incertitudes relatives aux effets prétendus du MMT sur la santé et sur les systèmes
d’échappement des véhicules (voir page 16).
Une capacité de reformage suffisante pour fabriquer de l’essence sans plomb existe
dans la plupart des régions. Toutefois, pour les raisons indiquées précédemment, la plupart
des pays en voie de développement disposent d’un potentiel limité pour obtenir un indice
d’octane suffisant tout en maintenant le benzène et les composés aromatiques à des niveaux
raisonnables. Le terme ‘raisonnable’ devra, dans le cas présent, être considéré dans le
contexte de l’élimination du plomb. Pour le moment, la plupart de ces raffineries utilisent
des composés oxygénés dans leurs mélanges—par exemple des éthers ou des alcools—pour
atteindre l’indice d’octane requis.
Programmes portant sur l’élimination progressive du plomb : généralités
Un certain nombre de facteurs doit être pris en compte pour déterminer les moyens les
plus efficaces pour éliminer l’utilisation du plomb dans l’essence, à savoir :
■ les raisons conduisant à l’interdiction du plomb (à savoir si la principale raison est : le
suivi de l’évolution technologique des véhicules, les inquiétudes associées aux niveaux
de plomb dans les zones urbaines, les approvisionnements, la disponibilité, le coût ou
l’harmonisation régionale des spécifications des essences) ;
■ les besoins des véhicules au niveau national et régional ;
■ les infrastructures actuelles et prévues en matière de raffinage, d’approvisionnements
et de distribution ;
■ les moyens disponibles dans le pays pour gérer le passage à l’essence sans plomb ;
■ le besoin d’un carburant de substitution à l’essence plombée.

10
Élimination du plomb
Les stratégies destinées à éliminer progressivement l’essence plombée doivent prendre
en compte un ensemble complexe de facteurs portant sur la densité démographique, la
politique en matière de transports, l’infrastructure, l’économie et les ressources qui, à leur
tour, touchent à l’approvisionnement en carburant, à l’âge et à l’utilisation des véhicules
ainsi qu’aux capacités de raffinage et de distribution. Tous les éléments cités ci-dessus sont
influencés—et régis—par la volonté politique de mettre en œuvre les mesures
gouvernementales destinées à éliminer l’essence plombée. Les leçons tirées des stratégies
utilisées dans d’autres programmes d’élimination progressive du plomb peuvent fournir
des informations pour tout pays qui lance un tel programme.
Il n’existe pas de ‘solution magique’ unique à cette question du fait de l’existence de
nombreuses variables liées à la qualité du produit (par exemple, l’utilisation de composés
oxygénés et d’additifs métalliques, les niveaux de soufre, de composés aromatiques et de
benzène) et de problèmes liés aux véhicules (tels que l’âge, le taux de renouvellement, le
niveau technologique et les habitudes d’entretien) qu’il faut prendre en compte pour
parvenir à un compromis satisfaisant dans chaque cas. Toutefois, il est certain que le
processus d’élimination progressive du plomb devra être propre à chaque pays ou région
et il est nécessaire de veiller sérieusement à ce que toutes les mesures soient prises pour
garantir la faisabilité et le caractère approprié des solutions proposées par rapport au
marché sur lequel elles sont mises en œuvre ; des solutions ‘importées’ en bloc émanant
d’autres pays ou régions (par exemple, les Etats-Unis ou l’Europe) sont rarement
adéquates si elles ne sont pas modifiées.
Conditions requises concernant les véhicules : récession des sièges de soupapes
Du fait de la température élevée des gaz d’échappement, les soupapes d’échappement
fonctionnent dans un environnement chaud et les sièges de soupapes sont par conséquent
susceptibles de ‘récession’—cas dans lequel ces derniers s’enfoncent dans la culasse.
Lorsqu’on utilise de l’essence sans plomb dans les moteurs présentant cette faiblesse, la
récession des sièges de soupapes peut survenir dans une certaine mesure. Les conditions
de conduite, l’état du moteur et l’efficacité du système de refroidissement influent tout le
phénomène. Parallèlement à l’augmentation de la vitesse du moteur, de sa charge et de sa
température, on assiste à une accélération de l’usure des sièges de soupapes. Bien que les
retours d’expérience des programmes d’introduction progressive de l’essence sans plomb
aient montré que les problèmes liés à la récession des sièges de soupapes ne surviennent
quasiment jamais dans la pratique, il est possible d’en calculer les risques avant
l’introduction de l’essence sans plomb, de déterminer le pourcentage probable de
véhicules susceptibles de subir en théorie de tels incidents dans des circonstances sortant
de l’ordinaire.

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 11
Stratégies relatives à
l’élimination progressive
de l’essence plombée
Plusieurs stratégies de base sont généralement identifiées lors de discussions portant sur
l’élimination progressive du plomb :
■ Passage immédiat à l’essence sans plomb—avec ou sans amélioration de l’indice d’octane.
■ Passage à l’essence sans plomb à moyen terme (dans moins de 5 ans).
■ Passage à l’essence sans plomb à plus long terme (entre 5 et 10 ans).
Passage immédiat à l’essence sans plomb
Dans cette approche, l’additivation de dérivés alkylés du plomb au carburant est supprimée et les
concentrations en plomb du carburant décroissent par dilution progressive dans le système de
distribution et les réservoirs de stockage. A la fin, les concentrations vont tomber au-dessous de
la limite maximum spécifiée pour l’essence sans plomb, généralement 0,013 g/l de plomb. Dans
la pratique, cela se produit en quelques semaines ou quelques mois, en fonction des volumes et
des fréquences d’enlèvements à partir des différents sites. Pendant cette période, des échantillons
devront être prélevés dans les entrepôts, les terminaux et sur chaque site de distribution pour
confirmer la date de réalisation effective des spécifications de l’essence sans plomb.
Cette option permet d’éliminer le plomb de la façon la plus rapide et la plus économique
pour le distributeur ; toutefois, il convient d’étudier les conditions et les moyens à mettre en
œuvre pour compenser la perte d’indice d’octane. Dans la pratique, sauf dans le cadre de
planifications à long terme (par exemple sur 3 à 4 ans), il est rare, par manque de temps pour
mettre en œuvre d’autres mesures que des modifications mineures, de pouvoir compenser la
perte d’indice d’octane au sein d’une raffinerie locale. Les stratégies les plus courantes visent
à compenser ce déficit par le biais d’importation de bases de mélange à indice d’octane élevé,
à adapter les niveaux d’indice d’octane proposés à la pompe pour respecter les besoins des
véhicules (plutôt que les attentes des consommateurs) et à reformuler la composition des
carburants (par exemple, avec des composés oxygénés ou l’ajout d’additifs).
Dans les cas où le déficit d’indice d’octane est compensé uniquement en augmentant la
proportion des réformats dans les mélanges, il faut s’attendre à une augmentation des
concentrations de composés aromatiques et de benzène dans le carburant. Par conséquent,
lorsque le parc automobile d’un pays est constitué d’un faible pourcentage de véhicules dotés de
pots catalytiques, les émissions moyennes de composés aromatiques, y compris de benzène, sont
susceptibles d’augmenter. Plus le nombre de véhicules équipés de pots catalytiques progressera
dans le pays, plus les émissions de ces polluants et des autres contaminants régresseront.

12
Élimination du plomb
Si une partie importante du parc automobile existant lors du passage à l’essence sans
plomb est dotée de sièges de soupapes non adaptés et si le réseau routier est propice à une
conduite à grande vitesse, ou si les voitures anciennes sont utilisées fréquemment dans des
conditions sévères, il peut être recommandé de recourir à un additif anti-récession des sièges
de soupapes. En fonction des circonstances, il peut être introduit en tant que produit
commercial—ajouté par l’automobiliste ou le pompiste en station-service—ou en vrac dans
une raffinerie ou un terminal. Il est évident que lorsque l’additif est commercialisé en vrac, il
doit convenir à tous les véhicules susceptibles d’utiliser des carburants contenant cet additif.
Or il convient de noter que certains additifs anti-récession des sièges de soupapes ne sont pas
appropriés pour être utilisés par des véhicules dotés de pots d’échappements catalytiques.
Selon le mode de reformulation du carburant et, en particulier, les niveaux de composés
aromatiques dans le mélange final ainsi que les matériaux utilisés dans le système d’alimentation
et de distribution, des problèmes liés au gonflement des joints et à des fuites de carburant
peuvent survenir. Il sera nécessaire de procéder à une étude des matériaux élastomères utilisés
dans la chaîne d’approvisionnement en carburant. La probabilité de fuites sur les véhicules est
faible et une augmentation de la fréquence des incendies de moteurs dûs à l’introduction de
l’essence sans plomb, bien que constatée, a généralement été exagérée. Néanmoins, il peut
s’avérer utile d’inclure une information ou des avertissements pour les propriétaires de voitures
anciennes dans le cadre d’une campagne de sensibilisation du grand public.
Passage à l’essence sans plomb à moyen et à long terme
Dans le cas du passage à l’essence sans plomb à moyen et à long terme, un double système
de distribution est installé et l’essence plombée est proposée parallèlement à l’essence sans
plomb. Du fait de l’obligation pour les raffineries, les terminaux et les stations-service de
disposer de systèmes de distribution parallèles pour maintenir une ségrégation entre les
produits sans plomb et ceux plombés, un passage à l’essence sans plomb à moyen et à long
terme peut induire des coûts considérables. Selon l’agencement de l’ensemble des cuves
existantes, il peut s’avérer possible de transformer certaines stations-service à moindre coût ;
toutefois, pour celles où une seule cuve est utilisée pour chaque produit, des investissements
supplémentaires seront nécessaires à moins de sacrifier un grade d’octane. Outre
l’infrastructure de stockage des raffineries et des terminaux, des frais supplémentaires
peuvent être encourus pour la ségrégation du parc de camions-citernes, pour le transport
par pipeline, pour les cuves et pompes supplémentaires en station-service, ainsi que pour les
systèmes séparés de récupération de vapeur lorsqu’ils s’avèrent nécessaires.
Dans cette situation, les risques de mélanges involontaires entre les produits sont
importants tout au long de la chaîne d’approvisionnement en carburant ;
l’empoisonnement et à la désactivation des pots catalytiques sont alors probables, même si
les carburants plombés, introduits dans les voitures équipées de pots catalytiques sont en
faible concentration. Une distribution séparée d’un carburant de substitution au carburant

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 13
Table 1: Principaux avantages et inconvénients associés à chaque option de transition
Stratégie
Immédiate :
Arrêt des ajouts de plomb :
les niveaux de plomb
existants chutent
rapidement en quelques
mois jusqu’à l’obtention
d’essence sans plomb.
Avantages
●
●
●
Option la plus rentable pour le
distributeur de carburants. Peu de
frais de mise en oeuvre, la
duplication de duplication de
l’infrastructure commerciale n’est
pas nécessaire.
Pas d’effort d’éducation du public, ni
d’incitation fiscale nécessaire. Le
risque d’utilisation de carburant non
adapté est écarté.
Cette option minimise les émissions
totales de plomb.
Inconvénients
●
●
●
●
Le rythme et le coût réel de l’élimination progressive
du plomb sont liés au comblement du déficit d’octane
par le biais des importations (par exemple d’alkylat), à
une sévérité accrue du processus de raffinage et/ou
aux modifications de réglages des véhicules
nécessitant des supercarburants (voir texte).
Les niveaux des composés aromatiques et de benzène
sont susceptibles d’augmenter légèrement.
Les véhicules anciens peuvent nécessiter des additifs
commerciaux si la récession des sièges de soupapes
est identifiée comme étant un réel problème.
En fonction de la stratégie de reformulation, la
compatibilité des matériaux élastomères et les
dispositions relatives à la protection contre les incendies
pourront être revues sur les stockages et l’ensemble de
la chaîne d’approvisionnement en carburant.
Moyen terme :
Installation d’un système
de distribution séparé du
système existant ou
construction d’un nouveau
système parallèle. Mise en
place de l’élimination
progressive sur plusieurs
années (moins de 5 ans).
●
●
Les propriétaires de véhicules anciens
qui ne peuvent utiliser de l’essence
sans plomb disposent de délais
supplémentaires pour, soit apporter
des modifications au véhicule existant,
soit pour acheter une nouvelle voiture.
Les raffineurs locaux bénéficient de
délais réalistes pour moderniser leurs
installations.
●
●
Coûts élevés dus à une infrastructure séparée
nécessaire pour les activités de stockage, de transfert
et de distribution.
Probabilité très réelle d’utilisation de carburant non
adapté et donc de dommages aux pots catalytiques.
Long terme :
Installation d’un système
de distribution séparé de
l’existant ou construction
d’un nouveau système
parallèle. L’essence sans
plomb est introduite dans
des sites sélectionnés puis
progressivement introduite
au niveau national
parallèlement à
l’introduction de véhicules
nouveaux dotés de pots
catalytiques. L’élimination
progressive du plomb se
déroule dans un délai de
5 à 10 ans.
Avantages de la situation Moyen terme,
plus :
● Les modifications apportées aux
carburants suivent au plus près le
nombre de véhicules à même d’en
tirer le maximum d’avantages : cette
option conduit aux profils d’émissions
(par exemple de composés
aromatiques) les plus faibles pour
l’ensemble du parc automobile.
● Potentiellement, option la plus
rentable pour les propriétaires de
véhicules anciens.
● Délais compatibles avec la
planification et la construction de
projets de modernisation des
raffineries.
Inconvénients de la situation Moyen terme, plus :
●
●
●
Augmentation du coût des subventions en cas
de mise en œuvre du système d’incitation fiscale.
Les propriétaires de véhicules ne bénéficient pas
d’avantages financiers résultant d’un entretien moins
cher avec l’essence sans plomb.
Cette option conduit aux émissions totales de plomb
les plus élevées.

14
Élimination du plomb
plombé, dans les cas où l’additif anti-récession des sièges de soupapes est ajouté en vrac
constitue, dans le cadre de la présente option, une possibilité pour offrir aux propriétaires
de véhicules un carburant adapté aux voitures anciennes. Dans la pratique, de nombreux
propriétaires de véhicules auront besoin d’une incitation financière pour acheter de
l’essence sans plomb et, si l’essence plombée est moins chère, des utilisations incorrectes
se produiront inévitablement. Une stratégie de fixation de différentiels de prix ou de
réduction de taxes peut s’avérer nécessaire pour encourager les propriétaires dont les
voitures consomment de l’essence plombée, mais sont susceptibles d’utiliser de l’essence
sans plomb, à abandonner l’essence plombée au profit de l’essence sans plomb.
Toutefois, dans le cas d’une phase transitoire longue pour abandonner progressivement
l’essence plombée, les coûts de subvention peuvent s’avérer élevés. Un avantage de l’approche
à deux qualités d’essence tient à ce que les ventes d’essence sans plomb peuvent augmenter à
un rythme allant de pair avec l’introduction des véhicules équipés de pots catalytiques, suivant
ainsi au plus près le nombre de véhicules qui peuvent tirer le meilleur parti de l’utilisation du
carburant sans plomb. Cependant, le processus d’élimination progressive du plomb est
prolongé dans ce cas de figure. Historiquement, entre 10 et 20 ans ont été nécessaires aux
Etats-Unis et en Europe pour réaliser ce processus d’élimination et il est communément
reconnu que cette durée était trop longue. Outre le retard pris pour éliminer le plomb dans
les carburants, les coûts totaux supportés par le gouvernement et les sociétés de services du
secteur énergétique étaient, sans aucune nécessité, élevés. De plus, les propriétaires de
véhicules n’ont pas été encouragés à profiter des avantages financiers susceptibles de découler
de coûts d’entretien inférieurs consécutifs à l’adoption de l’essence sans plomb. Une
introduction rapide de cette dernière aurait pu augmenter ces avantages potentiels.
Le tableau 1 de la page 13 résume les principaux avantages et inconvénients associés à
chaque option.
Résumé : décisions stratégiques pour l’introduction progressive de l’essence sans plomb
En résumé, la stratégie adoptée pour l’introduction progressive de l’essence sans plomb
devra prendre en compte tous les facteurs pertinents :
■ Profil de répartition par âge et pays de fabrication du parc de véhicules dotés d’un
moteur à essence ; ce facteur induit le pourcentage de véhicules :
• Dotés de pots catalytiques
• Susceptibles d’être équipés de pots catalytiques peu de temps après l’élimination
du carburant plombé
■ Estimation réaliste du risque de voir apparaître un problème de récession des sièges
de soupapes, étant donné le parc de véhicules et le réseau routier concernés et les
expériences dans les autres pays ayant des véhicules et des réseaux routiers analogues.
■ Moyens disponibles pour ségréguer les carburants plombés et les carburants sans
plomb dans la chaîne d’approvisionnement en carburant.

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 15
■
■
■
Risque d’utilisation de carburant non adapté en cas d’existence de voitures équipées
de pots catalytiques.
Ressources financières pour subventionner l’essence sans plomb et rendre le prix
attrayant pour les consommateurs, et étude visant à savoir si une telle approche est
susceptible de réussir au vu des facteurs culturels locaux.
Caractéristiques du marché, disponibilité des importations et délais nécessaires aux
raffineurs locaux/régionaux pour mettre en place un approvisionnement en essence
sans plomb.
Sans rien retirer aux éléments exposés ci-dessus, l’expérience a prouvé que, dans les pays
ne possédant pas d’installations de raffinage, l’élimination immédiate (rapide) est presque
toujours la meilleure solution. Dans les pays possédant des infrastructures de raffinage, une
élimination rapide peut être l’option la plus adaptée en fonction des conditions locales.
Prise en compte de la récession des sièges de soupapes dans le cadre d’une stratégie
d’introduction progressive de l’essence sans plomb
En dépit de l’effet réel et prouvé de la récession des sièges de soupapes en laboratoire, cette
situation est de moins en moins un problème pour les pays se tournant vers l’essence sans plomb
(voir Annexe 2), principalement parce que, dans les pays où le plomb a été progressivement
abandonné, l’expérience a montré l’existence d’un nombre très limité de problèmes liés à la
récession de sièges de soupapes. Toutefois, dans les cas où celle-ci est susceptible de poser
problème, le carburant de substitution au carburant plombé peut être considéré comme une
solution de protection lors du passage à l’essence sans plomb dans les cas suivants :
■ Une évaluation des risques a montré qu’une partie importante du parc de véhicules
ne peut utiliser l’essence sans plomb en toute sécurité; et
■
l’infrastructure du pays permet une conduite à grande vitesse, à charge élevée
pendant des périodes prolongées.
Le carburant de substitution au carburant plombé a constitué une solution utile dans
certains pays en voie de développement qui satisfont aux conditions ci-dessus et possèdent
un réseau de stations-service susceptible d’augmenter le nombre de grades distribués.
Toutefois, les coûts concernés dans le cadre de cette option doivent être soigneusement
étudiés par rapport aux risques réels auxquels sont soumis les véhicules anciens
consommant de l’essence sans plomb plutôt qu’aux risques supposés.
Historiquement, les carburants de substitution au carburant plombé ont été formulés avec
un certain nombre d’additifs métalliques—principalement le sodium, le potassium, le
phosphore et le manganèse—mais aucun n’est à même de protéger aussi efficacement que le
plomb dans toutes les conditions d’utilisation. Les additifs au sodium (et, dans une moindre
mesure, les additifs au potassium) ont été parfois mis en cause dans les mécanismes de corrosion

16
Élimination du plomb
à chaud des soupapes et des turbocompresseurs et ne sont pas recommandés. Parmi les additifs
restants, il est généralement admis que la hiérarchie en termes de protection est phosphore >
potassium > manganèse, bien que tous ces additifs protègent dans certaines conditions. Les
additifs au phosphore ne sont pas préconisés pour les véhicules équipés de pots catalytiques
parce que le phosphore, comme le plomb, est un poison du catalyseur. Toutefois, le comité
relatif à la Charte mondiale sur les Carburants a accepté les additifs au potassium pour éviter la
récession des sièges de soupapes dans les cas où un additif s’avère nécessaire. Le tableau 2
énumère quelques marques courantes d’additifs utilisés dans le cadre du passage à l’essence sans
plomb et au carburant de substitution au carburant plombé—à noter qu’aucun de ces éléments
n’est équivalent dans ses effets : certains améliorent l’indice d’octane, d’autres fournissent une
protection contre la récession des sièges de soupapes, d’autres encore intègrent les deux
propriétés. Merci de vous adresser aux différents fabricants pour davantage d’informations.
Tableau 2 : Exemples d’additifs courants utilisés dans l’essence sans
plomb et dans le carburant de substitution au carburant plombé
Produit Fabriquant Type
Valvemaster Octel Phosphore
Formula Shell Shell Potassium
MMT Ethyl Manganèse
Powershield Lubrizol Potassium
PLUTOcen Octel Fer
Utilisation du manganèse pour remplacer le plomb dans l’essence sans plomb
L’utilisation du méthylcylopentadiényl manganèse tricarbonyl (MMT), comme pour la
plupart des composés d’additivation d’essence sans plomb, est sujet à controverse. Cet
additif intéresse les raffineurs et les distributeurs de carburants, non seulement parce qu’il
offre une augmentation modeste de l’indice d’octane, mais également parce qu’il a un effet
avéré comme additif anti-récession des sièges de soupapes.
La controverse porte sur les problèmes liés au risque d’effets sur la santé et sur les
conséquences sur les équipements de contrôle des émissions de gaz d’échappement des
véhicules. De nombreux programmes de tests de moteurs et de véhicules ont été menés à
bien pour déterminer l’impact sur les émissions. Certaines études très élaborées montrent
que le MMT protège les catalyseurs de la désactivation par le soufre et par le phosphore.
Dans la plupart des programmes de tests, les émissions d’hydrocarbures des véhicules
augmentent et les émissions de NO x
diminuent lorsqu’on utilise le MMT dans les voitures
dotées de technologie moderne ; le rendement de conversion du catalyseur est amélioré
même si les émissions en sortie moteur semblent plus élevées.
Un rapport de 2002 (www.autoalliance.org/mmt.program.htm) fournit les résultats d’un
programme de tests des véhicules, conçu en deux phases et sur plusieurs années, destiné à

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 17
comparer les émissions de véhicules alimentés en carburants contenant du MMT (8,3 mg/l de
manganèse) et de véhicules alimentés en carburants sans MMT. Selon cette étude, le MMT
ne perturbe ni les systèmes de diagnostic embarqué ni les capteurs d’oxygène. Cependant,
comme dans d’autres programmes de tests, les émissions d’hydrocarbures sont plus
importantes pour les voitures consommant du carburant contenant du MMT. Les émissions
de NO x
du moteur sont supérieures pour les voitures alimentées en MMT, mais les émissions
à l’échappement sont inférieures parce que le rendement du catalyseur est accru. D’après ce
rapport, le rendement accru ne compense pas l’augmentation des émissions d’hydrocarbures
en sortie moteur. A des kilométrages très élevés, pour les véhicules produisant de faibles
émissions (homologués selon la norme californienne) toutes les émissions réglementées sont
plus importantes pour les voitures alimentées en carburant additivé au MMT. Le rapport
arrive à la conclusion que le carburant additivé au MMT ne devrait pas être utilisé dans la
plupart des systèmes antipollution complexes si de très faibles niveaux d’émissions sont exigés.
Toutefois, pour les véhicules dotés de technologies plus anciennes en matière d’émissions, une
légère détérioration des catalyseurs peut s’avérer acceptable si l’utilisation du MMT conduit
à la mise en place de programmes accélérés d’élimination du plomb et permet d’exclure
l’utilisation de carburant non adapté pour les véhicules équipés de catalyseurs.
Bien que les effets du MMT en matière de santé et sur le plan technique restent quelque
peu confus, ce dernier doit être considéré comme une option dans le cadre du passage à
l’essence sans plomb. A cet égard, la situation de chaque raffinerie est différente. L’exploitant
doit prendre en compte l’ensemble des options et des risques : processus de traitement en
raffinerie plus sévère, investissements en raffinerie, achat de composants à indice d’octane
élevé, utilisation d’additifs, y compris le MMT, empoisonnement du catalyseur par le biais de
la contamination croisée, utilisation de carburant non adapté, pratique de fraude sur la
qualité du carburant dans le cas où l’essence plombée est toujours disponible. Chaque
stratégie comporte des risques, des avantages et des coûts concomitants. Il est donc vital
d’étudier ces options au cas par cas afin d’accélérer l’élimination du plomb.
Ethers et alcools : utilisation des composés oxygénés en tant que constituants de mélange
dans l’essence sans plomb
Généralement, les composés oxygénés utilisés en tant que composants de l’essence auto
sont soit des alcools (principalement de l’éthanol) soit un éther (essentiellement du
MTBE). Parfois, les deux sont présents dans une essence donnée. L’utilisation de l’éthanol
est techniquement faisable, mais implique normalement le recours à des subventions pour
rendre son usage viable sur le plan économique. Du fait des inquiétudes liées à la
contamination des nappes phréatiques, l’utilisation du MTBE est progressivement
abandonnée aux Etats-Unis. Cependant, il représente toujours le composé oxygéné le plus
couramment employé dans le monde entier. Se reporter à l’Annexe 3 pour davantage
d’informations techniques relatives à l’utilisation des composés oxygénés.

18
Élimination du plomb
Passage à l’essence
sans plomb
Options en matière de raffinage pour la production d’essence sans plomb
Le déficit en octane
Une base essence sans plomb possède un indice d’octane plus bas qu’en cas d’ajout de plomb,
parce que ce dernier est très efficace pour augmenter l’indice d’octane. Généralement,
passer à l’essence sans plomb à partir d’un niveau de plomb de 0,15 g/l conduit à une baisse
de l’indice d’octane ‘Recherche’ de 3 points. En partant d’un niveau de plomb de 0,40 g/l,
la diminution de l’indice d’octane ‘Recherche’ serait d’environ 5 points.
Il est souhaitable, voire nécessaire de maintenir l’indice d’octane afin de prévenir un
cliquetis fréquent du moteur et le mécontentement des clients. L’utilisation de certaines
bases dans la raffinerie et de plusieurs constituants de mélange importés à indice d’octane
élevé peut être envisagée, mais leur intérêt dépend de la configuration de chaque raffinerie.
Une raffinerie simple, reformage/distillation atmosphérique, disposera de moins de types
d’unités de traitement et de moins de bases à utiliser pour maintenir l’indice d’octane,
qu’une raffinerie complexe possédant des unités de craquage catalytique et/ou des unités
d’hydrocraquage.
Reformulation afin de maintenir l’indice d’octane
Le processus de sélection des constituants de mélange optimaux pour maintenir l’indice
d’octane des qualités d’essence sans plomb doit prendre en compte plusieurs paramètres
dont les plus importants sont:
■ L’infrastructure Indice d’octane des nouveaux constituants et volumes requis pour
augmenter cet indice.
■ L’infrastructure Impact sur le respect des autres spécifications des essences (volatilité,
composition chimique) et sur les performances acceptables des véhicules.
■ L’infrastructure Disponibilité et coût des constituants.
Le dernier point est fortement tributaire des unités de traitement de chaque
raffinerie et de leurs conditions d’exploitation ainsi que des conditions locales d’achat de
produits et de la sécurité d’approvisionnement. Il convient aussi de prendre aussi en
compte les coûts économiques et sociaux associés aux scénarios d’importation directe et
d’approvisionnements en produits finis et en constituants de mélange. Se reporter à
l’Annexe 4 pour plus d’informations sur les options de raffinage pour produire l’essence
sans plomb.

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 19
Thématiques générales
Incitations fiscales pour favoriser l’adoption de l’essence sans plomb
Le passage à l’essence sans plomb s’accompagne presque toujours d’incitations fiscales
pour en subventionner directement la production, plus onéreuse. Cette production peut
ainsi être vendue meilleur marché à la pompe pour encourager l’utilisation d’essence sans
plomb, même dans les véhicules non équipés d’un pot catalytique. De tels systèmes de
taxation ont été couramment appliqués dans les pays développés. Toutefois, dans les pays
en voie de développement, cette subvention en matière de tarification a, dans certains cas,
été perçue comme une taxation injuste infligée aux propriétaires de véhicules anciens
consommant de l’essence plombée.
Cette différentiation est pertinente dans un marché où existent deux qualités (où
l’essence plombée et l’essence sans plomb sont disponibles) et dans lequel une subvention
fiscale est accordée pour inciter les conducteurs qui peuvent utiliser l’essence sans plomb
(mais qui ne le font pas) à adopter cette dernière. A cette fin, il faudra veiller à éviter que
les conducteurs des véhicules qui ne peuvent pas utiliser l’essence sans plomb—
généralement des véhicules anciens détenus par les couches moins aisées de la
population—aient le sentiment d’être sanctionnés.
Dans au moins un cas, cette méthode a abouti à un résultat inverse de l’objectif des
aides fiscales. La fixation du prix de l’essence sans plomb à un niveau où il n’est pas attractif
pour le consommateur, a conduit à une faible pénétration du carburant sans plomb sur le
marché. La leçon est claire : chaque pays a besoin de stratégies particulières de mise en
œuvre de l’essence sans plomb, fondées sur les besoins, les cultures et l’infrastructure locale
plutôt que sur l’importation en bloc de stratégies ‘nordiques’ ou ‘occidentales’. Divers
mécanismes susceptibles d’être utilisés pour encourager l’adoption de programmes
d’élimination progressive du plomb sont présentés dans le World Bank Technical paper
397, ‘Phasing Out Lead from Gasoline’.
Relations avec les média et stratégies d’information
L’expérience des autres pays a montré que peut naître un fort sentiment d’inquiétude du
public si les mesures appropriées ne sont pas prises pour éduquer et rassurer toutes les
parties prenantes sur la qualité et la sécurité des produits lors de l’introduction de l’essence
sans plomb. C’est particulièrement le cas lorsque la mutation est rapide au lieu de se
produire progressivement.

20
Élimination du plomb
Malgré quelques incidents isolés, émanant de petits groupes d’individus craignant de
façon excessive pour leur santé (l’incident relatif au MTBE en Alaska est parmi les plus
célèbres), l’introduction de l’essence sans plomb s’est faite sans réaction négative à
condition de prendre quelques mesures simples pour communiquer avec le public.
Tandis que, dans les grands pays, les informations relatives à l’introduction de
l’essence sans plomb peuvent être fournies par les compagnies pétrolières et les
associations automobiles elles-mêmes, dans des pays plus petits, notamment ceux
possédant des actifs publics en matière de raffinage ou de marketing, il est généralement
utile de mettre sur pied un comité de pilotage à fonctions croisées, composé des
nombreuses parties prenantes, et chargé de garantir une introduction en douceur de
l’essence sans plomb sur le marché. Ce comité peut comprendre des représentants du
gouvernement, de l’industrie, des constructeurs d’automobiles, des raffineurs, des
distributeurs, etc. Il peut s’avérer utile de former plusieurs sous-comités lors de l’examen
des questions techniques, comme les possibilités des raffineries, les importations, les
approvisionnements, etc.
Les activités associées à l’introduction progressive de l’essence sans plomb pourront
comprendre, mais de façon non limitative, les éléments suivants :
■ Communications préalables au lancement :
Elles incluent les courriers aux concessionnaires automobiles pour les informer des
plans d’élimination progressive de l’essence et leur demander de rassembler des
données sur les modèles et les années-modèle, la compatibilité avec l’essence sans
plomb et les besoins en octane. Ces renseignements devront faire l’objet d’une
information auprès des automobilistes. Des informations supplémentaires devront
être adressées aux compagnies pétrolières et aux gérants indépendants de stationsservice
afin de leur permettre de lancer le processus de formation du personnel, et ce
dans le but de réduire les incidents tels que l’utilisation de carburants non adaptés, et
de répondre aux demandes d’informations des clients.
■ Préparation d’un livret d’informations et/ou d’un site Internet :
Ces supports incluront des données sur la compatibilité des véhicules avec l’essence
sans plomb, des supports relatifs aux questions posées fréquemment et des
renseignements sur les carburants de substitution au carburant plombé ou la
disponibilité des additifs en station-service (si besoin est). Les informations devront
être adressées à des groupes spécifiques (par exemple, les réparateurs, garagistes et
revendeurs). Cliquer ici pour visualiser un exemple d’une publication communiquée
aux concessionnaires automobiles en Nouvelle-Zélande.
■ Campagne publique :
Il sera nécessaire d’évaluer le besoin d’une campagne de marketing structurée conçue
pour guider les consommateurs et les rassurer sur le nouveau carburant. Les
avantages d’une telle campagne sont multiples et comprennent les éléments suivants :

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 21
• Informer et éduquer les consommateurs sur les
avantages de l’essence sans plomb pour l’environnement
• Maximiser la confiance des consommateurs par rapport
à la qualité du produit et à son adéquation avec leur
véhicule
• Lancer l’essence sans plomb en douceur et de façon
rentable sur le marché
• Répondre aux inquiétudes éventuelles des
consommateurs en matière de santé publique vis à vis de
l’essence sans plomb et de tout additifs ou composés
oxygénés (par exemple, MTBE, MMT, etc.) en amont,
pour éviter des problèmes sans fondement.
Cette initiative peut impliquer le besoin de recourir à un
consultant en marketing et/ou à une agence de publicité :
intermédiaire pour les communiqués de presse et les
publi-reportages, conception, production et
distribution d’un livret d’information, de
supports de publi-reportages divers, préparation
de communiqués de presse, compilation
d’informations techniques relatives aux
stratégies d’additivation de l’essence sans
plomb, rédaction de supports destinés aux
administrations et autres organismes publics. S’il
est décidé de créer une ‘hot line’ ou un site Internet,
cela doit être réalisé de façon professionnelle.
Les supports relatifs
aux informations
publiques devront
fournir des
renseignements sur les
types de véhicules qui
pourrait utiliser le
nouveau carburant
Les cibles visées (les ‘parties prenantes’) par cette
campagne pourraient comprendre les catégories suivantes :
■ La population motorisée et les conducteurs de véhicules utilitaires.
■ Les importateurs de voitures particulières et de véhicules utilitaires, les
concessionnaires, les distributeurs, les garagistes.
■ Les organisations et les associations automobiles/de transport.
■ Les gérants de stations-service.
■ Les administrations publiques et les organismes publics concernés.
■ Les médias.

22
Élimination du plomb
Etape finale
Démantèlement des installations d’additivation des alkyls de plomb
Un aspect souvent négligé lors du passage à l’essence sans plomb est le démantèlement en
toute sécurité des installations ayant contenu des dérivés alkylés de plomb ainsi que le
nettoyage et l’assainissement de la zone où les opérations d’ajout du plomb étaient
réalisées. Les installations abandonnées de conditionnement et d’injection des additifs de
plomb constituent un danger potentiel pour l’environnement et la santé humaine. Un plan
destiné à procéder à la fermeture de ces sites devra faire partie de tout programme visant
à introduire l’essence sans plomb. Des fournisseurs renommés de dérivés alkylés du plomb
ont maîtrisé ces dangers potentiels et sont prêts à donner des conseils sur les procédures
d’assainissement du site en toute sécurité si besoin est.

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 23
Annexes
Annexe 1 :
Annexe 2 :
Notions fondamentales sur le plomb : pourquoi est-il utilisé
dans l’essence ? 24
Récession des sièges de soupapes (VSR) : risques réels
et stratégies de protection 26
Annexe 3 : Les oxygénés et le passage à l’essence sans plomb 29
Annexe 4 : Options de raffinage pour la production d’essence sans plomb 33

24
Élimination du plomb
Annexe 1
Notions fondamentales sur le plomb : pourquoi est-il utilisé dans l’essence ?
L’indice d’octane de l’essence est déterminé au moyen d’une méthode datant de
1929, qui fait appel à un moteur monocylindre de test en laboratoire pour
comparer un échantillon de mélange d’iso-octane (2,2,4, triméthylpentane) et
d’heptane normal. L’iso-octane a conventionnellement l’indice d’octane 100 et
l’heptane normal zéro ; les valeurs intermédiaires sont obtenues par mélange de
ces deux composants. Différentes conditions de fonctionnement permettent de
déterminer un indice d’octane recherche (RON) et un indice d’octane moteur
(MON) pour un carburant. Plus l’indice d’octane est élevé, plus la résistance du
carburant au cliquetis est importante. L’utilisation très répandue des alkyls de
plomb comme additifs à l’essence fait suite à la découverte des ingénieurs de
General Motors en 1921, qui ont identifié leur aptitude à augmenter l’indice
d’octane, et par conséquent à améliorer les propriétés anti-cliquetis de l’essence à
laquelle ils sont ajoutés.
En dépit des progrès de la technologie de raffinage, cette démarche demeure un
moyen d’augmentation de l’indice d’octane plus rentable que la sévèrisation du
processus de raffinage indispensable sans additifs. En plus de l’augmentation de
l’indice d’octane, les additifs au plomb alkylé agissent comme un lubrifiant entre
les surfaces de contact des soupapes d’échappement et leurs sièges dans la culasse.
Ceci était un avantage puisque cela permettait d’usiner les sièges de soupape
directement dans l’acier ductile des culasses sans recours à des inserts trempés,
onéreux et thermiquement inefficaces. L’additif au plomb alkylé assurait toute la
protection nécessaire. Sans cette protection, les sièges de soupapes pouvaient
théoriquement subir une usure accélérée, dite « récession des sièges de soupapes »
(VSR), susceptible de conduire à une défaillance du moteur.

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 25
Que se passe-t-il quand le plomb est éliminé ?
Si l’essence ne contient plus de plomb, l’indice d’octane baisse. L’octane peut être
augmenté en utilisant des composants à indice d’octane élevé fabriqués en
augmentant la sévérité du processus de traitement en raffinerie, en introduisant
des composants oxygénés dans le carburant (ex. : méthy-tert-butyléther (MTBE)
ou éthanol). Bien qu’aucun additif ne présente la même efficacité que le plomb en
termes de prévention de la récession des sièges de soupapes (VSR), les moteurs
utilisés normalement peuvent être protégés par un additif contenant du
phosphore, du manganèse ou du potassium. Certains additifs sont soupçonnés
d’avoir un effet négatif sur l’efficacité des pots catalytiques et, dans certains cas,
de présenter plusieurs effets parallèles sur les émissions, sur le rendement et sur
la longévité du catalyseur, rendant ainsi la détermination des effets résultants
particulièrement difficile.
Sites web à consulter :
www.etyl.com
www.octel-corp.com

26
Élimination du plomb
Annexe 2
Récession des sièges de soupapes (VSR) : risques réels et stratégies de protection
En dépit de sa réalité démontrée en laboratoire, la récession des sièges de
soupapes (VSR) est de moins en moins susceptible de poser un problème dans la
plupart des pays passant à l’essence sans plomb, ceci pour trois raisons :
■ Hormis certaines exceptions, les moteurs dont les sièges de soupapes sont
susceptibles d’être affectés ne sont plus fabriqués depuis la fin de la décennie
80. Au fil du temps, le pourcentage représenté par ces véhicules dans le parc
automobile va baisser, les modèles anciens à sièges de soupapes trempés
étant remplacés par des véhicules plus récents.
■ Les moteurs des anciens modèles de voitures peuvent ne pas fonctionner de
façon continue dans les conditions de forte charge ou de haute vitesse
censées provoquer la récession des sièges de soupapes (VSR) dans les anciens
véhicules. Ceci est particulièrement vrai dans les pays dont le réseau routier
n’accepte rien de plus que la « conduite mixte », qui comprend des moments
de ralenti et des périodes de travail à basse vitesse et faible charge. Dans de
telles conditions, la récession des sièges de soupapes (VSR) reste
probablement imperceptible, particulièrement pour les véhicules ayant
accumulé une « mémoire du plomb » (voir plus loin).
■ L’expérience des pays ayant supprimé le plomb montre que les problèmes de
récession des sièges de soupapes (VSR) sont rares.
Certains pays ont néanmoins conduit une étude de risque avant d’introduire
l’essence sans plomb, dans le but de déterminer si un problème de récession des
sièges de soupapes (VSR) est à envisager. Une publication sur les procédures
d’évaluation de risque est disponible auprès de Environment Canada (numéro de
rapport EPS 3/TS/1, octobre1999).
Pour prendre des décisions quant à la pertinence d’une protection anti-récession
des sièges de soupapes (AVSR), certaines données précises sur le parc automobile
sont nécessaires. En effet, les hypothèses valides dans d’autres pays peuvent ne pas
l’être dans un pays éliminant l’essence sans plomb. A titre d’exemple, il est possible
que le nombre de véhicules anciens en circulation ne diminue pas

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 27
exponentiellement si l’âge moyen du parc automobile augmente, ou encore que les
importations de véhicules d’occasion brouillent les statistiques des nouvelles
immatriculations. Pour déterminer la sensibilité potentielle à la récession des sièges
de soupapes (VSR) des différents véhicules d’un parc automobile national donné,
certaines précautions s’imposent en raison des écarts régionaux et nationaux en
termes de modèles et de niveaux d’équipement. Les sites web des constructeurs et
des producteurs d’additifs peuvent fournir des données précieuses.
Si une évaluation du type décrit ci-dessus établit que la récession des sièges de
soupapes (VSR) est susceptible de constituer un problème dans un parc de
véhicules donné, certaines stratégies sont envisageables, dont l’utilisation
d’additifs anti-récession des sièges de soupapes (AVSR), à savoir :
■ Les composés phosphoreux, qui ont prouvé leur haut degré de protection
anti-récession des sièges de soupapes (AVSR) sont utilisés dans le carburant
de substitution au carburant plombé (les composés au sodium, au manganèse
et au potassium protègent également contre la récession des sièges de
soupapes (VSR)). Les composés phosphoreux nuisent aux pots catalytiques.
Les constructeurs de véhicules ne préconisent pas leur utilisation avec les
voitures équipées de pot catalytique. Ces composés doivent être traités
séparément dans la chaîne de distribution d’essence au même titre que
l’essence plombée.
■ Les métaux alcalins (sodium, potassium etc.) présentent un certain degré de
protection contre la récession des sièges de soupapes (VSR). L’utilisation de
métaux alcalins en fortes concentrations pour la protection anti-récession
des sièges de soupapes (AVSR) a cependant révélé certains effets secondaires.
Les deux effets les plus notables sont le collage des soupapes d’admission
(susceptible d’intervenir à basse température dans des véhicules
particulièrement sensibles et de conduire à des difficultés de démarrage par
temps froid) et la formation d’un flux corrosif de sels métalliques entraînant
la brûlure des soupapes d’échappement et la corrosion à chaud des rotors de
turbocompresseur. Sachant que le plomb exacerbe cet effet, les additifs antirécession
des sièges de soupapes (AVSR) métalliques alcalins doivent être
uniquement mélangés dans l’essence sans plomb. De plus, l’emploi de
carburant de substitution au carburant plombé (LRG) contenant un additif

28
Élimination du plomb
Annexe 2 (suite)
■
anti-récession de sièges de soupapes (AVSR) métallique alcalin est
susceptible de conduire à l’utilisation par erreur de carburant non adapté
dans certains marchés où les automobilistes permutent, sans en mesurer les
conséquences, entre un carburant de substitution au carburant plombé
(LRG) de ce type et une essence plombée. Les carburants de substitution au
carburant plombé (LRG) et les essences plombées ne doivent donc pas être
commercialisées dans les mêmes secteurs géographiques.
Un composé au manganèse, le cyclopentadiénylmanganèsetricarbonyle
(MMT) assure également une certaine protection anti-récession des sièges
de soupapes (AVSR) et peut faire monter l’indice d’octane de 1 à 2 points en
fonction de la quantité ajoutée
L’effet « mémoire du plomb »
Dans un moteur fonctionnant à l’essence plombée, les dépôts de plomb sur les
soupapes et leurs sièges sont simultanément érodés et regarnis par le carburant. Si
un moteur a fonctionné un certain temps à l’essence plombée avant de passer à
l’essence sans plomb (ULG), le début du processus de récession des sièges de
soupapes (VSR) est retardé par la « mémoire du plomb », c.-à-d. les dépôts de
plomb incrustés dans les soupapes et les sièges. La durée de cette mémoire dépend
du mode de conduite, à savoir : une conduite paisible pratiquée dans des
conditions de roulage varices peut prolonger l’effet pendant quelques milliers de
kilomètres ; en revanche, cette mémoire disparaît quasi-instantanément en
conduite très rapide et forte charge moteur.

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 29
Annexe 3
Les oxygénés et le passage à l’essence sans plomb
La présente Annexe montre essentiellement les effets sur les essences du MTBE.
Les autres éthers (ETBE, TAME) ont des propriétés très similaires. Le tableau
suivant donne quelques exemples d’oxygénés classiques.
Oxygénés classiquement utilisés dans les essences
Alcool
Méthanol
Ethanol
IPA (isopropanol)
Ether
MTBE (méthyl-tert-butyléther)
ETBE (éthyl-tert-butyléther)
TAME (amyle-tert-méthyléther)
L’utilisation des oxygénés dans l’essence est contrainte par :
■ l’apport d’oxygène dans l’essence (c-à-d. l’appauvrissement chimique du
mélange carburant/air) ;
■ la tension de vapeur du mélange (en cas d’ajout d’éthanol) ;
■ les précautions de lutte anti-incendie dans les terminaux.
En pratique, la teneur maximale en oxygène des essences doit être limitée à
environ 2,7 pour cent de la composition globale du carburant, seuil au-delà
duquel des problèmes de comportement routier sont à craindre avec les mélanges
carburant/air pauvres. Plus la teneur en oxygène est élevée, plus le rapport
carburant/air stœchiométrique est faible et plus le mélange essence/air est pauvre
pendant la combustion dans le moteur. Les symptômes de ce problème de
comportement routier sont un ralenti irrégulier, des hoquets, des à-coups ou des
« trous » à l’accélération. Les modèles anciens sont plus susceptibles de connaître
de tels problèmes de comportement que les nouveaux, dotés de capteurs
d’oxygène implantés dans le système d’échappement.

30
Élimination du plomb
Annexe 3 (suite)
Ces capteurs d’oxygène mesurent la teneur en oxygène à l’échappement et ajustent
le mélange carburant/air de manière à ce que le moteur tourne à une valeur proche
du rapport stœchiométrique, qui permet une combustion totale du carburant. Le
tableau ci-dessous présente l’apport en oxygène de trois oxygénés (MTBE,
méthanol et éthanol).
Pourcentage d’oxygène dans l’essence finie
% MTBE Méthanol Ethanol
1 0.18 0.53 0.37
2 0.36 1.06 0.73
3 0.54 1.59 1.10
4 0.72 2.12 1.47
5 0.90 2.65 1.84
6 1.08 3.19 2.20
7 1.26 3.72 2.57
8 1.62 4.78 2.94
10 1.80 5.31 3.67
12 2.17 6.37 4.41
15 2.71 7.96 5.51
Ce tableau montre clairement que le pourcentage de MTBE acceptable est
supérieur à celui du méthanol et de l’éthanol. Un mélange à dix pour cent
d’éthanol, dénommé « gasohol », est autorisé dans certains états des Etats-Unis.
L’éthanol, et plus encore le méthanol, peuvent induire une corrosion du système
d’alimentation en carburant, des problèmes de compatibilité avec les élastomères,
des émulsions et une dissociation de phase avec l’eau. La vaste expérience
accumulée grâce à l’utilisation de l’éthanol au Brésil et en Afrique du Sud au cours
des vingt dernières années a toutefois démontré que les mélanges à l’éthanol
peuvent être commercialisés avec succès en toute sécurité, sous réserve de certaines
précautions dans la distribution, le réglage et l’entretien des véhicules.

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 31
A l’exception de certains véhicules spéciaux à polycarburation, les carburants
additionnés de méthanol ne sont préconisés par aucun constructeur automobile ;
leur utilisation invalide d’ailleurs de nombreuses garanties.
De plus, en termes de produit (par opposition aux considérations
environnementales), le MTBE est préféré aux alcools comme composant des
essences en raison de son affinité inférieure avec l’eau. La contamination par l’eau
a posé des problèmes dans le passé. S’il y a de l’eau dans le réservoir, l’alcool est
extrait de la phase essence pour passer dans la phase aqueuse, induisant certaines
effets indésirables, à savoir :
■ Baisse de l’indice d’octane en raison de la concentration inférieure d’alcool
dans l’essence.
■ A mesure que l’alcool est absorbé par la phase aqueuse (qui s’accumule au
fond de la cuve puisque sa densité est supérieure à celle de l’essence), le
volume de la phase eau-alcool augmente ; son niveau peut atteindre le tube
d’aspiration et elle peut passer dans le réservoir du véhicule.
■ Une phase eau-alcool importante dans le réservoir du véhicule est
généralement aspirée par la pompe d’alimentation et provoque des
soubresauts ou le calage du moteur.
■ L’eau résiduelle contaminée par l’alcool provenant des cuves du système de
distribution d’essence doit être traitée spécialement pour éliminer l’alcool.
Les constructeurs de véhicules se sont jusqu’à présent montrés réticents quant à
l’utilisation des oxygénés, particulièrement avec les systèmes de régulation des
émissions les plus avancés, qui risquent de sous-compenser la présence d’oxygène
additionnel dans le carburant. Ce phénomène peut nuire au comportement du
moteur et augmenter les émissions à l’échappement. Si des oxygénés sont utilisés, les
constructeurs manifestent leur préférence pour les éthers plutôt que les alcools, bien
que leur document conjoint, la « Charte mondiale du carburant » autorise l’emploi
de l’éthanol sous réserve de certains paramètres (voir www.autoalliance.org). Dans
certains pays comme le Brésil, les carburants à l’éthanol sont largement diffusés.

32
Élimination du plomb
Annexe 3 (suite)
Des problèmes de comportement à chaud peuvent intervenir si la tension de
vapeur (pression de vapeur Reid) du mélange essence/oxygénés n’est pas
convenablement contrôlée.
Les symptômes peuvent être la difficulté de démarrage à chaud, l’irrégularité du
ralenti, les surrégimes et les bouchons de vapeur (vapour lock) : les alcools, et
particulièrement le méthanol, induisent une très forte augmentation de la tension
de vapeur de l’essence. La tension de vapeur de mélange du MTBE (50–60 kPa)
est cependant inférieure à celle de l’essence finie, ce qui peut autoriser l’emploi
d’un complément butane dans le mélange, sans dépassement de la spécification de
tension de vapeur (RVP). Avec l’ETBE, la tension de vapeur (RVP) de mélange
est encore inférieure.
L’incidence sur le comportement routier et le rendement dépend des facteurs
suivants : type de véhicule, composition du carburant, présence ou absence de
plomb et méthode de test. Avec les essences contenant des oxygénés, les véhicules
dépourvus de dispositif de contrôle des émissions à l’échappement, tels que les
pots catalytiques, présentent une baisse de rendement, particulièrement si le
moteur est réglé pour le mélange le plus pauvre possible, dans un souci
d’économie et de protection de l’environnement.
Convenablement entretenus et réglés, les véhicules doivent fonctionner
normalement avec une teneur en MTBE de dix pour cent. Ils fonctionneraient
probablement de façon satisfaisante avec quinze pour cent de MTBE.
Les sensibilités—c.-à-d. les différences entre l’indice d’octane recherche (RON)
et l’indice d’octane moteur (MON) des oxygénés—sont élevées. Lorsque le MON
est un paramètre déterminant, un dépassement du RON nominal est à craindre
(sur-qualité). Dans un tel cas, des composants de mélange à faible sensibilité
(alkylats ou isomérats) peuvent être nécessaires.

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 33
Annexe 4
Options de raffinage pour la production d’essence sans plomb
La sélection des composants de mélange optimaux, permettant de garantir
l’indice d’octane des nouvelles essences sans plomb (ULG), doit prendre en
compte plusieurs paramètres, dont les plus importants sont:
■ indice d’octane de mélange des nouveaux composants et volume nécessaire
pour obtenir l’augmentation désirée ;
■ incidence sur les autres spécifications de l’essence (volatilité, composition
chimique) et garantie de performances satisfaisantes pour le véhicule ;
■ disponibilité et coût des composants.
Les coûts économiques et sociaux relevant des solutions alternatives telles que
l’importation directe, la fourniture de carburants finis et l’utilisation de
composants tels que le MTBE et d’additifs comme le MMT doivent également
être évalués. En raison des différences de configuration entre les raffineries
existantes, entre leurs situations économiques, entre leurs approvisionnements
particuliers, il est quasiment impossible de formuler des directives générales à ce
sujet ; le présent document couvre néanmoins, en termes génériques, les options
offertes aux raffineries qu’elles soient simples ou complexes.
Options pour raffineries simples
La principale source d’octane des raffineries simples (distillation atmosphérique/
reformage) est le reformage catalytique du naphta. Ces reformeurs sont des
unités clefs, utilisées pour augmenter l’octane et fournir l’hydrogène nécessaire
à l’hydrodésulfuration en cas de production de carburants à basse teneur en
soufre. Les reformeurs peuvent être utilisés à différents niveaux de sévérité, et
produisent typiquement des hydrocarbures aromatiques tels que le benzène, avec
des indices d’octane recherche (RON) de 90 à 98. En leur état actuel, les
raffineries de distillation atmosphérique/reformage simples risquent de ne pas
pouvoir produire d’essence sans plomb si des limites basses de teneur en
hydrocarbures aromatiques sont mises en place simultanément à la suppression
du plomb.

34
Élimination du plomb
Annexe 4 (suite)
Pour pallier une telle situation, ces raffineries doivent considérer les options
suivantes :
■ Importation de méthy-tertio-butyléther (MTBE—voir Annexe 3) : le
MTBE est un composant à indice d’octane élevé (indice de mélange RON
de 115 à 120 selon la composition de l’essence à laquelle il est mélangé). Les
raffineries de type distillation atmosphérique/reformeur doivent importer le
MTBE puisque, ne comportant pas d’unité de craquage catalytique, elles ne
disposent pas d’isobutylène pour alimenter leur propre fabrication de
MTBE. Le MTBE étant généralement ajouté en volumes importants
(habituellement dix pour cent) et généralement exempt de soufre, la baisse
de la teneur en soufre constitue un avantage annexe.
■ Construction d’une nouvelle unité d’isomérisation pour conversion des
pentanes et hexanes à chaîne droite en hydrocarbures ramifiés, dont l’indice
d’octane est nettement plus élevé. Ce procédé transforme efficacement le
naphta léger de RON environ 65 en un isomérat à RON de 82 à 84 pour les
unités sans recyclage d’effluents ou de RON 90 pour les unités avec
recyclage d’effluents. Ces dernières sont cependant plus onéreuses.
■ Transformation du reformeur à lit fixe en reformeur à régénération continue
du catalyseur par ajout d’un nouveau four, de sections de circulation et de
régénération du catalyseur. L’unité complémentaire permet la réalisation
d’une étape dans l’augmentation d’octane, tandis que pour les reformeurs à
lit fixe, les pressions de fonctionnement inférieures et la moindre sévérité
tendent à diminuer les concentrations de benzène, sous réserve que les
concentrations d’entrée des précurseurs de benzène soient maîtrisées. Le
système UOP « CycleX » est un bon exemple de cette démarche.
Ces mesures peuvent maintenir la teneur en hydrocarbures aromatiques de
l’essence finie dans les limites actuellement acceptables. Elles réduisent également
la teneur en benzène de l’essence.
Elles peuvent ne pas suffire si les teneurs en benzène requises sont très faibles.
Dans ce cas, la teneur en benzène du reformat doit être réduite davantage en
procédant de la manière suivante :

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 35
■
■
Utilisation de charges d’alimentation de reformeur à point de coupe initial
compris entre 85 et 90 degrés C plutôt que l’habituelle température de 65
degrés C. Grâce à cela, une partie des précurseurs de benzène est dérivée
vers la charge de l’unité d’isomérisation ou vers le naphta léger.
Séparation du reformat, suivie d’une saturation en hydrogène du benzène
contenu dans le reformat léger et d’une isomérisation à simple passe. Cette
démarche est plus efficace (il ne reste qu’un pour cent de benzène dans le
carburant, voire moins) et peut être appliquée à toute raffinerie, quelle que
soit sa configuration. La phase d’isomérisation est nécessaire en raison de la
perte d’environ 18 points de RON induite par la saturation du benzène (en
cyclohexane), qui peuvent être en partie récupérés par isomérisation du
cyclohexane et des paraffines droites du reformat léger hydrotraité. La
technologie Axens « Benfree » est un bon exemple de cette démarche.
Options pour raffineries complexes
Les unités de craquage catalytique (FCC) confèrent davantage de souplesse aux
raffineries : elles peuvent en effet accroître la production globale d’essence tout
en augmentant l’indice d’octane. Toutefois, seules les coupes essences légères et
moyennes du FCC ont une valeur en tant que composants de mélange des
essences. Les coupes essences lourdes du FCC ont une forte teneur en soufre et
en hydrocarbures aromatiques, qui sont précisément les composants de plus en
plus visés par la réglementation actuelle régissant les essences.
Les raffineries complexes ont les moyens de tirer parti des avantages offerts par
les coupes essences du FCC en terme de mélange d’octane en investissant dans
des unités améliorant aussi bien les coupes légères que lourdes, à savoir :
■ Les oléfines de l’essence légère FCC peuvent servir de charge d’alimentation
pour les unités d’alkylation ou de production de MTBE. L’alkylat,
composant de mélange à indice d’octane élevé sans hydrocarbures
aromatiques et à faible tension de vapeur, est précieux en tant que
composant des essences sans plomb (ULG).
■ Les coupes d’essences lourdes FCC peuvent être hydrotraitées séparément
des composants essence, ou utilisés en tant que charge d’alimentation pour
un hydrocraqueur, si la raffinerie dispose d’un tel équipement.

36
Élimination du plomb
Annex 4 (continued)
Globalement, les raffineries complexes disposent d’un vaste éventail d’options
pour compenser la baisse d’octane occasionnée par la suppression du plomb : en
effet, elles sont potentiellement capables d’utiliser toutes les options offertes aux
raffineries simples, et celles apportées par la disponibilité d’essences FCC.
Incidence sur l’équilibre hydrogène de la raffinerie
Les considérations ci-dessous montrent que l’élimination du plomb, doublée de
la nécessité de maintenir ou réduire la teneur en hydrocarbures aromatiques et en
benzène de l’essence, exigent des changements substantiels dans les pratiques de
production et de mélange d’essence dans la plupart des raffineries.
Les observations suivantes sont constatées et généralement vérifiées dans la
plupart des situations et des configurations de raffinerie passant à la production
d’essence sans plomb (ULG).
■ Le reformage intervient de moins en moins pour assurer l’indice d’octane
nécessaire au mélange final.
■ Les isoparaffines, alkylats et oxygénés sont de plus en plus utilisés.
■ La teneur maximale en hydrocarbures aromatiques en général et au benzène
en particulier constitue une plus forte contrainte de fabrication des essences.
Tout cela implique une augmentation des quantités d’hydrogène nécessaires au
fonctionnement de la raffinerie. Cet impératif provient de deux facteurs parallèles :
d’une part, la réduction du rôle relatif de la principale (et parfois unique) source
d’hydrogène de la raffinerie, à savoir le reformeur, et, d’autre part, la tendance à
l’augmentation de l’hydrotraitement des distillats afin de diminuer leur teneur en
soufre. Ainsi, tandis que la quantité d’hydrogène produite en interne diminue, sa
consommation augmente, ce qui se traduit par un besoin croissant
d’investissements en installations de production d’hydrogène à forts coûts en
capital et en énergie, pour compenser ce déséquilibre entre production et demande.
A l’occasion d’une récente conférence sur le raffinage en Afrique subsaharienne,
l’IPIECA a prié deux importants bailleurs de licence d’exprimer leurs vues quant
aux options les moins coûteuses pour adapter les unités de raffinage (cliquez ici
pour voir les présentations Axens et UOP).

Stratégies et ressources aval en matière d’élimination progressive de l’essence plombée 37

IPIECA
L’Association internationale de l’industrie pétrolière pour la sauvegarde de
l’environnement (IPIECA) est une organisation à but non lucratif, fondée en 1974
pour faciliter la communication entre le Programme des Nations Unies pour
l’environnement (PNUE) et l’industrie pétrolière. Parmi ses membres, figurent des
sociétés de pétrole et de gaz ainsi que des associations nationales, régionales et
internationales. L’IPIECA bénéficie d’un statut officiel auprès de l’Organisation des
Nations Unies (ONU), elle est la principale voie de communication de l’industrie
pétrolière avec les Nations Unies. Elle est la seule association représentant
l’industrie à l’échelle mondiale pour les questions environnementales et sociétales
relatives à l’industrie pétrolière
Par le biais de divers groupes de travail, l’IPIECA aborde: l’organisations des moyens
et de lutte en cas de marée noire, les changements climatiques mondiaux, la santé, la
qualité des carburants, la biodiversité et la responsabilité sociétale. Dans le cadre
d’un forum d’évaluation des questions stratégiques, l’IPIECA aide également ses
membres à identifier les nouveaux problèmes mondiaux et à évaluer leur impact
éventuel sur l’industrie pétrolière. Ses programmes prennent totalement en compte
les progrès internationaux réalisés en la matière; ils servent de forum de discussion
et de coopération impliquant l’industrie et les organisations internationales.
International Petroleum Industry Environmental Conservation Association
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