L'industrie chimique (Travaux Pratiques Encadrés)

« Ô TOULOUSE le 21 septembre 2001, l'explosion de 300 tonnes de nitrate d'ammonium dans l'usine Al.F (Azote de France) de Toulouse a fait 29 morts et plus de 2 000 blessés .

Un cratère de 50 rn de diamètre et de 10 rn de profondeur s'est ouvert dans le sol.

le souffle de l'explosion a été perçu à 80 km à la ronde, faisant voler des milliers de vitres en éclats.

sur différents paramètres : le temps d'enfermement et la température , mais aussi la pression liée à l'utilisation de vapeur d'eau.

Cela permet d'obtenir des «grands intermédiaires» , des hydrocarbures légers dont les propriétés moléculaires permettent de nombreux assemblages, entre eux ou avec d'autres molécules .

Par une série de transformations de complexités variables, ils donneront naissance à une multitude de produits à forte valeur ajoutée .

RISQUES ET POLLUTIONS D'importants investissements sont injectés par les entreprises dans l'industrie chimique pour limiter au minimum les répercussions sur l'environnement.

LA PÉTROCHIMIE AU QUOTIDIEN •la polymérisation de l'éthylène (c'est­ à-dire la fabrication de longues chaînes de molécules à partir de plusieurs molécules courtes) donne le poly­ éthylène.

la densité de ce polyéthylène dépend des catalyseurs employés durant la réaction.

Cela permet : ' .

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Pour ce qui est de la protection de l'air, chaque usine est« épiée» par un réseau de surveillance de zones industrielles composé d'une myriade de capteurs.

Placés autour des différentes usine s, ces «témoins » envoient les informations recueillies à un seul centre de dépouillement des données.

Cela permet de détecter au plus vite la moindre anomalie dans la composition de l'air et de la localiser .

casetfes allll/o, des CD et des DVD.

LA POLLUTION DE L" EAU •la polymérisation du propylène L'eau est couramment utilisée pour donne le polypropylène, utilisé pour refroidi r les machines.

Elle est prise au d'obtenir , entre autres , le film les pare-chocs des voitures, la milieu naturel puis lui est rendue.

(Des d'emballage , les IHwteH/es de sodtl et moquette et les couches-culottes.

problèmes de pénurie d'eau douce les bidons d'essence .

• le méthacrylate de méthyle se posent d'ailleurs dans certains pays, • Réagissant l'un avec l'autre , l'éthylène polymérisé donne le polymétacrylate tels ceux du golfe Persique :il est et le benzène forment le styrène, dont de méthyle, mieux connu sous le nom courant que des usine s de dessalage la polymérisation donne le polystyrène, de Plexiglas.

d'eau de mer fournissent aux usines t:~~~~;;;;;; ~iii ~:=::fl ~-----------""'!"-----------~ pétroch imiques l'eau indispensable à directement utilisable.

C'est le pétrole brut, que l'on doit raffiner pour fabriquer des produits exploitables, entre autres les bases qui fournissent la r--------------1 matière première de la pétrochimie.

la raffinerie du pétrole recouvre plusieur s opérations délicates.

Et c'est la distillation atmosphérique qui permet de séparer les différents mélanges d 'hydrocarbures constituant le brut.

Elle consiste à faire chauffer ce pétrole à environ 380 •c pour ensuite le conduire dans une haute tour de plus de 50 rn de haut, appelée le topping (elle surplombe toute la raffinerie) .

là , les différents composants du brut s'évaporent graduellement et peuvent donc être séparés .

Tout en haut de la tour montent les substances qui s'évaporent le plus vite, comme le butane et le propane.

En bas, les composants les plus lourds sont recueillis.

Entre les deux, les chimistes recueillent le naphta , un mélange d'hydrocarbures qui est la source principale de matière première pour la pétrochimie .

LE NAPHTA le naphta doit subir d'autres traitements pour être utilisable.

Il doit principalement être soumis à ce que les scientifiques appellent le vapocraquage.

Cette opération s'effectue dans un four où la température est portée à 900 •c.

les chimistes peuvent alors intervenir Principal élément d'une usine chimique, le réacteur peut prendre la forme d'un cylindre horizontal ou vertical, ou celle d'une gigantesque marmite.

Il est muni d'un très grand nombre de dispositifs de sécurité : des soupapes , des évents, de quoi permettre des vidanges accélérées ou, au contraire, empêcher que le moindre fluide ne s'échappe vers l'extérieur.

C'est dans le réacteur qu'ont lieu les réactions chimiques liées à un processus industriel donné, et c'est donc là que les matières premières sont injectées, mélangées, refroidies ou chauffées.

Les matériaux employés pour fabriquer le réacteur doivent être d'une solidité à toute épreuve (métaux et alliages très résistants aux substances corrosives, ou plastiques peu sensibles aux agressions chimiques et mécaniques) .

le réacteur doit résister à de hautes températures et à de fortes pressions ou, à 1 'inverse, permettre qu'on y fasse le vide.

Par ailleurs, les chimistes continuent d'intervenir sur cette enceinte une fois le processus chimique lancé (notamment pour introduire des agents auxiliaires ou pour évacuer des sous-produits).

Ils peuvent également être amenés à prélever des écllontllfolls dtJIIS le réocteflr .

Chaque nouveau produit fait l'objet de substances chimiques, et revêtir une leur fonctionnement. ) les industriels tests afin de mesurer sa dangerosité tenue étanche.

la composition de l'air doivent analyser régulièrement éventuelle.

Il s'agit de dosser lo dans leur environnement de travail les eoux usées afin que leur rejet ne substance étudiée en fonction doit être constamment contrôlée dégrade pas l'environnement.

de so toxicité.

En elfe~ les risques pour déceler l'éventuelle présence de ~- -- liés à l'utilisation d'un produit chimique substances nocives.

Ces hommes ne surviennent pas toujours au premier et ces femmes sont par ailleurs soumis contact (suite à son ingestion, son à de fréquents contrôles médicaux .

nhalation ou même simplement au toucher).

Il peut au contraire sembler de prime abord, mais , à long terme , présenter des risques pour la santé et entraîner PROHCTION DES TRAVAIWURS Ce n'est pas parce que le produit final issu d'un processus chimique n'est pas nocif que les substances intermédiaire s ne présentent de respecter de très strictes règles de sécurité .

les ouvriers doivent porter des masques, des lunettes et des gants quand ils manipulent les LA POLLUTION DE L" AIR Jadis , les usines étaient généralement construites loin des zones fortement urbanisées , afin de limiter les désagréments pour la population.

Ainsi, par exemple, l'aluminium était fabriqué dans les hautes vallées des Alpes .

Mais cette «précaution> > ne suffit plus aujourd'hui, où les préoccupations écologiques sont fortement ancrées dans l'opinion publique .

la loi impose aux industriels la mise en œuvre de dispositifs d'épuration afin de extraordinairement sécurisées dans les usines chimiques.

Mais les situations sont très délicates dans ces sites industriels, où règnent des températures et des pressions extrêmes et où les réactions chimiqu es doivent être contrôlées sans rel3che.

Et le risque zéro n'existe pas : d'où les accidents qui surviennent parfois.

Certains, particulièrement dramatiques, ont durablement marqué les esprits .

LA NEUTRALISATION DES DtCHfiS Sensibili sés à la question des déchets, les indu striels privilé gient les procédés de prod uction qui en minimisent l'appari tion .

Pour neutraliser les déchets qui se forment néanmoins au cours d es réactions , les chimistes emploient fréquemment des traitements physico-chimiques, tels l'enrobage et l'incinération contrôlée.

Quant aux déchets qui ne peuvent être détruits , ils sont enterrés dans des lieux désaffectés , comme des mines de sel, où leur vieillissement sera surveillé avec soin.

Comme cette pollution due à un nuage toxique de dioxine qui s'est échappé d'une usine italienne , située près de la ville de Seveso, en lfl7ti .

le nom est d'ailleurs resté pour désigne r la catégorie des usines, des dépôts et des poudreries à risque.

En France, on en compte environ 1 250.

Huit ans après Seveso, survint l'explosion de I'IISbre de /llloptl/, en Inde.

L'accident libéra lui aussi un nuage toxique qui fit plus de 2 000 morts et 200 000 blessés.. »