5-Chapitre I Gaz Naturel en Algerie [PDF]

Zitiervorschau

LE GAZ NATUREL

CHAPITRE I

Chapitre I  Le gaz naturel I.1. Le gaz naturel en Algérie  L'Algérie est un pays traditionnellement fournisseur de gaz naturel à l'Europe depuis 1964, d'abord en Angleterre, puis en France, à travers les flux de GNL. SONATRACH joue un rôle important dans l'économie algérienne. Il convient de noter que la SONATRACH procure plus de 95% des recettes d'exportation du pays et qu'elle assure plus de 51 % des recettes budgétaires. La SONATRACH est classée comme étant la treizième compagnie pétrolière mondiale, deuxième exportateur en GNL et GPL, troisième en gaz naturel et premier exportateur de condensat. En 1973, presque 85 % de la production était constituée de pétrole brut. La part de pétrole brut représente actuellement à peine 25 % des exportations, le reste étant réalisé par le gaz naturel sous forme GNL, c'est-à-dire liquéfié, ou par gazoduc, le GPL, le condensat et les produits raffinés. En 2003 l’Algérie a assuré une production brute de gaz naturel de 85 Milliards, y compris la consommation nationale ; en 2010 le volume des exportations sera de 85 Milliards de mètre cube et comme il y a des besoins de gaz en réinjection et en consommation locale, il y aura donc une production de 117 milliards de mètres cubes et en 2020 de 172 milliards de mètres cubes. L'Algérie a exporté la majorité de son gaz, soit un volume de 53 milliards de mètres cubes vers l'Europe en 2003, essentiellement vers l'Espagne, 26%, l'Italie, 45 %, et la France 17 %, et il y a bien sûr les autres pays tels que la Belgique, le Portugal, la Grèce, sans parler aussi de la Turquie, de la Slovénie, de la Tunisie et des Etats-Unis d'Amérique. Actuellement l’Algérie exporte 62 milliards de m 3/an de gaz naturel dont la moitié environs sous forme de GNL. Au futur, l’Algérie compte porter ses exportations totales de gaz à 82 milliards de m3, et davantage encore vers 2012 avec l’entrée en service de deux importants projets de production de GNL avec une capacité de 4,5 millions chacun.

I.2. Composition du gaz naturel Le gaz naturel est un combustible fossile, il s'agit d'un mélange d'hydrocarbures trouvé naturellement sous forme gazeuse. C'est la deuxième source d'énergie la plus utilisée dans le monde après le pétrole et son usage se développe rapidement. Pendant longtemps, le gaz naturel a été considéré comme un sous-produit du pétrole, il était brûlé à la torche sur de nombreux gisements. Son développement a ensuite été très rapide, grâce à l’abondance de ses réserves, à leur répartition sensiblement plus équilibrée que celle des réserves pétrolières et à son excellente qualité pour le consommateur final. Il est connu surtout pour son usage domestique, le chauffage, cuisson et est il comme matière première dans l’industrie chimique, notamment pour la pétrochimie et le raffinage. Il sert à La production d’électricité et le transport. Le constituant principal du gaz naturel est le méthane CH 4 et on peut le trouver en quantité extrêmement variable d’un gisement à un autre :

LE GAZ NATUREL      

CHAPITRE I

Des hydrocarbures plus lourds que le méthane (de C2 à C8). Du dioxyde de soufre SO2. Du sulfure d’hydrogène appelé aussi gaz acide H 2S. Du dioxyde de carbone CO2. De l’azote N2. Parfois de petites quantités d’Hélium (He) et de Mercure (Hg).

I.3. Caractéristiques du gaz naturel  A- Densité La densité se définit par le rapport de la masse volumique dans les conditions de références choisies (Ex : 1 atm et 15°C) à celle de l’air dans les mêmes conditions (1,225 Kg/m 3). B- Pouvoir calorifique Le pouvoir calorifique d’un combustible est la quantité de chaleur exprimée en KWh ou MJ, qui serait dégagée par la combustion complète d’un m 3 normal de gaz sec dans l’air à une pression absolue constante égale à 1,01325 bar, le gaz et l’air étant à une température initiale de 0°C, tous les produits de combustion étant ramenés à 0°C et une pression de 1,01325 bar. On distingue deux pouvoirs calorifiques :  Pouvoir calorifique supérieur PCS C’est la quantité de chaleur (KWh ou MJ) qui serait dégagée par la combustion complète d’un m normal de gaz, l’eau formée pendant la combustion restant à l’état liquide, et les autres produits étant à l’état gazeux. 3

 Pouvoir calorifique inferieur PCI Il correspond à la chaleur dégagée par la combustion complète d’un m 3 normal de gaz dont laquelle l’eau formée se transformerai en vapeur. Le PCI se calcule en déduisant du PCS la chaleur latente de vaporisation (2511 KJ/Kg) de l’eau au cours de la combustion. PCS= PCI + chaleur latente de vaporisation

I.4. Traitement du gaz naturel A sa sortie du gisement, le gaz naturel est inutilisable. Le gaz brut extrait est composé essentiellement de méthane, mais contient une quantité variable d’autres composants dont certains sont impropres à la consommation. Le gaz naturel subit une série d’opérations de traitement pour éliminer les éléments nocifs, conserver ceux qui peuvent être commercialisés et donner au gaz son odeur caractéristique, et ces opérations consistent à :

LE GAZ NATUREL

CHAPITRE I

A- Détente  Pour pouvoir être transporté dans de bonnes conditions, il faut réduire la pression et la température du gaz naturel. Il sort du puits à une pression de plusieurs centaines de bars et à plus de 100°C, on lui fait donc subir une détente qui ramène sa pression de l’ordre de 80 bars et à une température de 50°C. B- Séchage  On sèche le gaz naturel en éliminant l’eau qu’il contient naturellement. Lors de sa combustion. En revanche, à l’état liquide elle provoque la corrosion des canalisations, le bouchage des détendeurs par la formation du givre ou d’hydrates de gaz qui risquent de colmater les conduites. On élimine l’eau du gaz par les procédés : -

Détente du gaz où son refroidissement abaisse sa température : l’eau se condense. Lavage sélectif du gaz par un liquide hygroscopique : tri éthylène glycol (TEG). Adsorption de l’eau par des tamis moléculaires.

C- Extraire les gaz acides L’extraction se fait pour le sulfure d’hydrogène H2S qui est à la fois toxique et corrosif, et le dioxyde de carbone CO2 qui est également corrosif et de valeur thermique nulle. 2H 2S + O2

2H2O + 2S

D- Séparation des hydrocarbures (dégazolinage) Cette opération permet de récupérer les hydrocarbures lourds présents dans le gaz naturel : C2, C3 et C4. E- Odorisation Le gaz naturel est inodore, incolore et sans saveur donc indétectable par les sens humains. L’odorisation est une mesure de sécurité qui consiste à communiquer au gaz naturel une odeur caractéristique qui ne puisse être confondue avec aucune autre et qui soit détectable par tous. Cette odeur varie selon les pays, en France elle provient de l’addition de THT (Tétra Hydro Tyophène) C4H8S.

I.5. Transport du gaz naturel L’internationalisation des échanges rend la question de transport sensible, car il comporte des contraintes qui influent sur le développement.  Par gazoduc  C’est l’option la plus répandue, et elle est 4 à 5 fois plus couteuse que le transport du pétrole par pipe-line. Le gaz doit être comprimé tous les 120 à 150 Km par des stations de compression car c’est la différence de pression qui provoque le déplacement du gaz à une vitesse de 15 à20 Km/h.

LE GAZ NATUREL

CHAPITRE I

 Par méthanier  Dans le cas de longues distances ou de difficultés liées aux conditions géopolitiques ou géographiques des pays traversés, le transport est fait par méthanier. Cela nécessite de liquéfier le gaz naturel pour simplifier son transport. Le taux de progression des échanges par méthanier augmente de 7% par an. Ce type d’échange pourrait représenter 38% du commerce mondial en 2020 contre 22% aujourd’hui.

Figure I.1. Transport du gaz naturel en Algérie

I.6. Utilisation du gaz naturel Le gaz naturel joue un rôle majeur dans l’approvisionnement énergétique, rôle qu’il devrait continuer à jouer dans le bouquet énergétique de demain.  Le marché résidentiel  Il est connu surtout pour son usage domestique, le chauffage et la cuisson, et 30% de la consommation du gaz naturel au niveau mondial est destinée à ce secteur.  Le secteur industriel  Le gaz naturel est utilisé comme matière première dans l’industrie chimique, notamment pour la pétrochimie et le raffinage. A titre d’exemple, on peut citer la synthèse de l’ammoniac et de l’urée, et la synthèse du méthanol utilisé comme base d’additif des essences. Au niveau mondial, la part du gaz utilisée comme matière première est très faible (4%) par rapport à son utilisation industrielle.  La production d’électricité  Depuis une dizaine d’année, le secteur électrique est devenu le moteur principal de l’augmentation de l’utilisation du gaz naturel dans le monde, une tendance qui devrait se poursuivre. D’ici 2020, le secteur électrique devrait absorber environ 35% du gaz commercial chaque année contre 30% aujourd’hui avec une demande importante de la part des pays émergents.

LE GAZ NATUREL

CHAPITRE I

 Le transport  Plusieurs millions de véhicules fonctionnant au gaz naturel circulent dans le monde, et les moteurs au gaz naturel offrent par ailleurs un bon rendement énergétique combiné à un potentiel important de réduction d’émissions de CO2. Tableau I. 1. Compositions du GNL à Commercialisés. COMPOSANT S N2

% MOLAIRE MOYEN Minimum

Maximum

0.60

1.40

CH4

84.00

92.50

C2H6

6.00

8.50

C3H8

2.20

3.00

iC4H10

0.30

0.50

nC4H10

0.30

0.70

iC5H12

0.00

0.02

Teneur en eau : 38,00 ppm PCS en Kcal/Cm3 = 9.450 ± 30 Cm3= mètres cubes mesurés à 15 °C et sous 1 bar de pression absolue.