Une échelle de densité propre au pétrole
L’industrie pétrolière décrit les pétroles bruts et les produits raffinés par leur degré API plutôt que par leur masse volumique. L’American Petroleum Institute a adopté cette échelle en 1921, dans la lignée de l’échelle Baumé utilisée pour les liquides plus légers que l’eau. Elle varie à l’inverse de la densité : plus le degré API est élevé, plus le pétrole est léger.
Les formules
°API = 141,5 ÷ d − 131,5
d = 141,5 ÷ (°API + 131,5)
où d est la densité relative à 60 °F (15,6 °C), c’est-à-dire la masse volumique du pétrole divisée par celle de l’eau à la même température. La masse volumique en kg/m³ vaut environ d × 999.
L’eau a une densité de 1,000, donc un degré API de 10 exactement. Tout produit au-dessus de 10 °API flotte sur l’eau.
Classement des pétroles bruts
| Catégorie | Degré API | Exemples |
|---|---|---|
| Léger | plus de 31,1 | WTI (environ 40), Brent (environ 38) |
| Moyen | 22,3 à 31,1 | Nombreux bruts du Moyen-Orient |
| Lourd | 10 à 22,3 | Maya mexicain (environ 22), bruts lourds vénézuéliens |
| Extra-lourd | moins de 10 | Bitume canadien, ceinture de l’Orénoque |
Un brut léger donne davantage d’essence, de kérosène et de gazole avec un raffinage simple : il se vend en général plus cher. Un brut lourd exige des raffineries équipées d’unités de conversion.
Exemple
Un pétrole de masse volumique 850 kg/m³ :
- d = 850 ÷ 999 = 0,8509
- Degré API = 141,5 ÷ 0,8509 − 131,5 ≈ 34,8 °API : brut léger
- Un baril (159 litres) pèse environ 135 kg
- Il faut environ 7,4 barils pour une tonne
Attention à la température
Le pétrole se dilate en se réchauffant : sa masse volumique baisse et son degré API augmente. Les valeurs de référence sont données à 15 °C (ou 60 °F). Une mesure à l’aréomètre faite à une autre température doit être corrigée avec les tables normalisées (ASTM D1250, ISO 91) avant d’être utilisée commercialement.
Autres usages
Le degré API s’applique aussi aux produits raffinés : l’essence est autour de 55 à 65 °API, le gazole de 30 à 40 et le fioul lourd de 10 à 20. En France, la réglementation des carburants fixe plutôt la masse volumique à 15 °C : 720 à 775 kg/m³ pour le SP95, 820 à 845 kg/m³ pour le gazole. Les ingénieurs de forage s’en servent pour estimer le poids des colonnes de fluide dans les puits, et les négociants pour ajuster les prix entre qualités de brut.