Indice de complexité Nelson

Schéma de procédé d'une raffinerie particulièrement complexe.

L'indice de complexité Nelson est une mesure de la capacité de conversion secondaire et profonde d'une raffinerie de pétrole. Cet indice fournit une mesure simple d'emploi pour comparer des raffineries plus ou moins sophistiquées.

Historique

L'indice a été introduit par Wilbur L. Nelson dans une série d'articles publiés par le Oil & Gas Journal de 1960 à 1976.

Définition

La définition est la formule suivante :

$NCI=\sum _{i=1}^{N}F_{i}\cdot {\frac {C_{i}}{C_{\text{CDU}}}}$

Dans cette formule :

• $F_{i}$ est un facteur de complexité ;
• $C_{i}$ est la capacité d'une unité de conversion ;
• $C_{\text{CDU}}$ est la capacité de la colonne de distillation de pétrole brut (entrée de la raffinerie) ;
• $N$ est le nombre d'unités de conversions.

Voici les valeurs de $F_{i}$ pour différentes unités de traitement de pétrole :

Technologie	Valeur
Distillation atmosphérique	1
Distillation sous vide	2
Reformage catalytique	5
Craquage catalytique	6
Hydrocraquage	6
Cokéfaction	6
Alkylation	10
Lubrifiants	60

Par exemple, soit une raffinerie possédant une colonne de distillation atmosphérique ($F_{i}=1$) d'une capacité de 100 000 barils par jour, une colonne de distillation sous vide ($F_{i}=2$) de 60 000 barils par jour et une unité de reformage catalytique ($F_{i}=5$) de 30 000 barils par jour. L'indice de complexité est alors de :

$NCI=1\cdot {\frac {100}{100}}+2\cdot {\frac {60}{100}}+5\cdot {\frac {30}{100}}=3,7$

Statistiques

Dans la deuxième édition du livre Petroleum Refinery Process Economics (2000), Robert Maples note que la moyenne des indices de complexité des raffineries américaines est de 9,5, contre 6,5 en Europe.

Parmi les raffineries les plus complexes du monde, sont la raffinerie de Jamnagar en Inde, avec un indice de 14 ainsi que la raffinerie de Texas City (anciennement BP, rachetée par Marathon Oil), qui établit un nouveau record en 2013 avec un indice de 15,3^{[réf. souhaitée]}.

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Nelson complexity index » (voir la liste des auteurs).