Le raffinage du pétrole : du brut aux carburants
Le raffinage du pétrole transforme un brut presque inutilisable tel quel en carburants et en produits. La raffinerie le chauffe pour séparer ses constituants par température d'ébullition, casse les molécules lourdes pour en faire des carburants, retire le soufre et ajuste les qualités. D'un baril de 159 litres sortent environ 75 litres d'essence et 55 de gazole dans une raffinerie américaine, davantage de gazole en Europe. La marge de raffinage, écart entre le prix des produits et celui du brut, est le maillon oublié entre le baril et la pompe.
Mis à jour le 9 octobre 2026 · Dossier Le pétrole expliqué
Pourquoi raffiner
Le brut est un mélange de milliers d'hydrocarbures aux propriétés très différentes, du gaz aux goudrons. Un moteur à essence exige des molécules légères et résistantes à l'auto-allumage (indice d'octane) ; un moteur diesel des molécules plus lourdes qui s'enflamment facilement sous compression (indice de cétane) ; un réacteur d'avion un kérosène qui ne gèle pas à −47 °C ; une route un bitume qui ne coule pas. Le raffinage sépare, transforme et purifie pour obtenir ces produits aux spécifications fixées par les normes européennes (EN 228 pour l'essence, EN 590 pour le gazole, 10 mg/kg de soufre au maximum).Les étapes
1. La distillation atmosphérique
Le brut est chauffé à environ 350-400 °C et injecté au bas d'une colonne haute de 50 mètres. Les vapeurs montent et se condensent à des hauteurs différentes selon leur température d'ébullition : gaz et GPL en tête, puis naphta et essence, kérosène, gazole, et au fond le résidu atmosphérique, qui ne s'évapore pas sans se décomposer.2. La distillation sous vide
Le résidu est redistillé sous pression réduite, ce qui abaisse les températures d'ébullition : on en tire des distillats lourds (bases pour huiles, charge pour le craquage) et un résidu sous vide, destiné aux fiouls lourds, au bitume ou au coke.3. La conversion : le craquage
La distillation seule donne trop de produits lourds et pas assez de carburants. Le craquage catalytique (FCC) casse les grosses molécules des distillats lourds en essence et en GPL à l'aide d'un catalyseur à 500 °C ; l'hydrocraquage fait de même sous pression d'hydrogène et produit surtout du gazole et du kérosène très propres ; la viscoréduction et la cokéfaction traitent les résidus les plus lourds. Plus une raffinerie a de conversion, plus elle peut traiter des bruts lourds et bon marché : c'est sa « complexité », mesurée par l'indice Nelson.4. L'amélioration et la purification
Le reformage catalytique transforme le naphta en aromatiques à haut indice d'octane et produit l'hydrogène nécessaire ailleurs ; l'isomérisation et l'alkylation fabriquent d'autres composants d'essence. L'hydrodésulfuration retire le soufre de toutes les coupes en le combinant à l'hydrogène ; le soufre récupéré est vendu à l'industrie chimique. Enfin le mélange (blending) assemble les composants pour atteindre les spécifications, et incorpore les biocarburants (éthanol, EMAG, HVO).Ce qu'on tire d'un baril
| Produit | Raffinerie type États-Unis (litres par baril) | Tendance en Europe | Usage |
|---|---|---|---|
| Essence | ≈ 72 à 76 | Moins (exportée) | Voitures |
| Gazole et fioul domestique | ≈ 45 à 50 | Plus (et importé) | Camions, voitures diesel, chauffage, agriculture |
| Kérosène | ≈ 15 | Similaire | Aviation |
| Fioul lourd | ≈ 5 | Similaire | Navires, centrales |
| GPL | ≈ 7 | Similaire | Bouteilles, carburant GPL, chimie |
| Naphta pour la chimie | ≈ 3 à 8 | Plus | Plastiques |
| Bitume, coke, lubrifiants, divers | ≈ 12 | Similaire | Routes, sidérurgie, moteurs |
La marge de raffinage
Le raffineur achète du brut au prix du Brent daté et vend des produits aux cotations de Rotterdam : la différence, la marge brute de raffinage (« crack spread »), couvre les coûts d'exploitation (énergie, surtout) et rémunère l'investissement. Elle est d'ordinaire de 5 à 15 dollars par baril pour une raffinerie européenne, mais elle a dépassé 40 dollars en 2022, quand l'embargo sur les produits russes et des arrêts de raffineries ont fait manquer de gazole : c'est ce poste, et non le baril, qui expliquait alors les 2 € le litre. Le dossier du baril à la pompe et la page composition du prix montrent sa place dans le prix du litre.Les raffineries en France
La France comptait 24 raffineries en 1977 ; il en reste six en activité en métropole, pour une capacité d'environ 1,1 million de barils par jour, inférieure à la consommation nationale (environ 1,4 Mb/j) :- Gonfreville-l'Orcher (Normandie, TotalEnergies), la plus grande ;
- Donges (Loire-Atlantique, TotalEnergies) ;
- Feyzin (Rhône, TotalEnergies) ;
- Port-Jérôme-Gravenchon (Normandie, Esso-ExxonMobil) ;
- Fos-sur-Mer (Bouches-du-Rhône, Rhône Énergies depuis 2024, ex-Esso) ;
- Lavéra (Bouches-du-Rhône, Petroineos).