Que sont les solvants industriels et éco-solvants ?
Les solvants industriels sont des liquides organiques utilisés pour dissoudre, diluer ou disperser d'autres substances sans en modifier la structure chimique. Cette famille couvre les solvants oxygénés (cétones MEK et acétone, esters acétate d'éthyle/butyle, alcools éthanol/isopropanol, glycols), les hydrocarbures (white spirit, toluène, xylène, hexane) et les solvants chlorés (perchloroéthylène, dichlorométhane, en restriction). Les éco-solvants biosourcés (lactates, terpènes, isosorbide, dibasic esters DBE) émergent en alternative aux solvants pétrochimiques.
La filière française produit annuellement environ 450 000 tonnes de solvants pour 780 millions d'euros de chiffre d'affaires en 2024. Les principaux producteurs sont Arkema (acétate d'éthyle à Pierre-Bénite), Solvay (méthyl éthyl cétone MEK à Tavaux), INEOS Solvents (acétone, alcools à Rotterdam), Roquette (lactate d'éthyle, isosorbide à Lestrem), Cargill (glycols végétaux), et les distributeurs Brenntag France, Univar Solutions et IMCD pour la commercialisation et le formulage.
Spécifications techniques et procédés de production
Chaque solvant est sélectionné selon son paramètre de solubilité (Hansen), son point d'éclair, sa volatilité (vapeur), sa toxicité (VLEP), sa biodégradabilité et son COV (composé organique volatil) pour répondre aux contraintes de procédé et de réglementation.
Familles de produits et caractéristiques
| Solvant | Type chimique | Application typique |
|---|---|---|
| Acétone | Cétone (CH₃COCH₃) | Peintures, dissolution résines, nettoyage |
| MEK (méthyl éthyl cétone) | Cétone (C₄H₈O) | Peintures industrielles, encres, adhésifs |
| MIBK (méthyl isobutyl cétone) | Cétone branchée | Extraction métaux, peintures haut de gamme |
| Acétate d'éthyle | Ester C₄H₈O₂ | Encres flexo, vernis, parfumerie |
| Éthanol industriel 99 % | Alcool C₂H₅OH | Cosmétique, pharmacie, désinfectant |
| Isopropanol IPA | Alcool C₃H₇OH | Électronique, médical, désinfectant |
| White spirit / hydrocarbures aliphatiques | Coupe pétrolière C8-C12 | Peintures alkydes, dégraissage léger |
| DMSO (diméthylsulfoxyde) | Sulfoxyde C₂H₆OS | Pharmacie, biotechnologie, cosmétique |
| Lactate d'éthyle (éco-solvant) | Ester biosourcé issu maïs/blé | Peintures eau, agroalimentaire, cosmétique |
Grades et conditionnements commerciaux
- Pureté technique 95-99 % : grade industriel pour peintures, dégraissage, IBC 1 000 L et fûts 200 L
- Pureté électronique > 99,9 % : grades semi-conducteurs et photovoltaïque (faible métaux, faible particules)
- Pureté pharmaceutique USP/Pharmacopée européenne : éthanol, isopropanol, acétone pour médicaments
- Pureté analytique HPLC/GC : flacons 1-4 L pour laboratoires recherche et contrôle qualité
- Vrac citerne 25 m³ : livraison directe usine pour gros consommateurs (peintures, encres)
- Mélanges custom : formulations adaptées (acétate butyle + glycols + alcools) sur cahier des charges
Normes et réglementations
Les solvants industriels sont fortement encadrés en raison de leur toxicité, inflammabilité et impact environnemental.
- REACH (CE 1907/2006) : enregistrement obligatoire >1 t/an, restrictions SVHC (DMF, NMP en cours)
- CLP (CE 1272/2008) : classification (H225 inflammable, H315 irritation, H336 somnolence)
- Directive IED 2010/75/UE : valeurs limites COV émis pour installations industrielles
- Directive Solvants 1999/13/CE : seuils émission par activité (peintures, imprimerie, dégraissage)
- VLEP françaises (INRS) : valeurs limites d'exposition professionnelle (acétone 500 ppm, MEK 200 ppm)
- ADR/RID classe 3 : transport matières liquides inflammables (point éclair < 60 °C)
- NFPA 30 / DSEAR UK : zonage ATEX zones 1 et 2 pour stockage et manipulation
- Pharmacopée européenne EP / USP : grades pharmaceutiques (résidus métaux, identité, pureté CG)
Procédés industriels détaillés
Les solvants sont produits par diverses voies de synthèse chimique : oxydation catalytique, fermentation, distillation pétrochimique, hydratation et estérification.
1. Production de l'acétone (procédé Hock cumène)
Le cumène (isopropylbenzène) est oxydé par l'air en hydroperoxyde, qui se scinde catalytiquement en présence d'acide sulfurique en phénol et acétone. Le procédé est exothermique, à 80-130 °C et 5-7 bars. Ratio 0,62 t acétone par t phénol. Producteurs européens : INEOS Phenol (Marl Allemagne, Antwerp Belgique), Honeywell, KBR. Pas de production en France ; importation des Pays-Bas et Allemagne.
2. Synthèse du MEK par déshydrogénation du 2-butanol
Le 2-butanol est déshydrogéné catalytiquement (catalyseur Cu-Zn-Al à 250-300 °C) pour donner le MEK + H₂. Alternative : oxydation Wacker de butènes (Pd-Cu) ou hydrogénation du sec-butanol. Solvay produit le MEK à Tavaux (capacité 100 kt/an), Maruzen Japon est leader mondial. Le procédé est continu, énergie 5 GJ/t.
3. Estérification (acétate d'éthyle, butyle)
L'acide acétique réagit avec un alcool (éthanol, butanol) en présence d'acide sulfurique catalyseur ou résines échangeuses (Amberlyst) pour donner l'ester + eau. La réaction est équilibrée, déplacement par distillation azéotropique de l'eau. Production sur sites Arkema Pierre-Bénite (acétate éthyle 50 kt/an), Sasol, Eastman. Le procédé peut être partiellement biosourcé (acide acétique de fermentation Cargill, éthanol bioéthanol).
4. Production de lactate d'éthyle (éco-solvant biosourcé)
L'acide lactique est obtenu par fermentation de glucose ou saccharose (issu maïs, blé, betterave) par bactéries Lactobacillus. L'acide lactique est ensuite estérifié avec l'éthanol (lui-même biosourcé) pour donner le lactate d'éthyle, solvant 100 % biosourcé. Producteur leader : Galactic (Belgique), Corbion-Purac (Pays-Bas), Cargill, Henan Jindan. Roquette à Lestrem produit l'acide lactique et étudie l'estérification industrielle.
5. Synthèse d'isosorbide (éco-solvant Roquette)
L'isosorbide est obtenu par double déshydratation du sorbitol (lui-même issu d'hydrogénation du glucose) en présence d'acide sulfurique à 130-150 °C. Roquette à Lestrem produit le Polysorb® ID 37 à plusieurs kt/an, utilisé comme solvant vert dans les peintures eau, comme plastifiant alternatif aux phtalates, et comme intermédiaire pour bioplastiques (PEIT, PIS).
Le marché français
La France produit environ 450 000 tonnes de solvants industriels pour 780 millions d'euros de chiffre d'affaires en 2024. Les principaux producteurs sur le territoire sont Arkema (acétate d'éthyle, alcools acryliques à Pierre-Bénite), Solvay (MEK et fluorés à Tavaux, peroxyde d'hydrogène à Salindres), Cristal Union et Tereos (bioéthanol carburant et industriel), Roquette (lactate d'éthyle, isosorbide à Lestrem) et BASF Performance Chemicals. Les distributeurs majeurs sont Brenntag France, Univar Solutions France, IMCD, Quaron qui assurent stockage, blending et livraison sur la France.
Les débouchés se répartissent entre peintures et revêtements (35 %, principal consommateur acétates et cétones), encres d'imprimerie et adhésifs (20 %), nettoyage et dégraissage industriel (15 %), pharmacie et chimie fine (10 %), agroalimentaire et cosmétique (10 %), électronique et photovoltaïque (5 %), divers (5 %). La consommation française annuelle est d'environ 700 000 tonnes (production + imports nets). La production locale couvre 60 % des besoins, le reste étant importé d'Allemagne, Pays-Bas, Belgique et Asie.
La filière connaît trois transformations majeures. Premièrement, le verdissement réglementaire impose la réduction des COV émis (directive IED 2010/75/UE), bannit progressivement les solvants chlorés (perchloroéthylène en pressing depuis 2014, dichlorométhane en décapants depuis 2012) et restreint les substances reprotoxiques (NMP, DMF, DMAC en cours d'évaluation REACH). Deuxièmement, le basculement vers l'aqueux dans les peintures (peintures eau >70 % du marché bâtiment) réduit la demande de solvants traditionnels. Troisièmement, les éco-solvants biosourcés émergent : Roquette double sa capacité isosorbide, Galactic investit dans l'acide lactique, et plusieurs startups développent les terpènes (limonène d'agrumes), DBE (dibasic esters) et 2-MeTHF.
Applications et débouchés industriels
Les solvants français équipent l'ensemble des industries chimiques, peintures, encres, pharmacie et électronique nationales.
- Peintures bâtiment et industrie (Cromology, Akzo Nobel, PPG, Tollens) : white spirit, esters, glycols, MEK pour formulations alkydes
- Encres d'imprimerie (Sun Chemical, Hubergroup, Siegwerk) : acétate d'éthyle, isopropanol, MEK pour flexo et héliogravure
- Pharmacie (Sanofi, Servier, Pierre Fabre) : éthanol pharmaceutique, isopropanol, acétone, MIBK pour synthèse API et formulation
- Cosmétique (L'Oréal, LVMH, Chanel) : éthanol parfumerie, isopropanol, lactate éthyle pour formulations naturelles
- Adhésifs et colles (Bostik, Henkel, Sika) : acétate butyle, MEK, toluène (en réduction) pour colles solvant
- Électronique (STMicroelectronics, Soitec) : isopropanol et acétone ultra-purs pour nettoyage wafers
- Pressing et nettoyage industriel : transition vers solvants alternatifs (siloxane Dow Sylphan, hydrocarbures Shell K4)
- Agroalimentaire (huiles végétales) : hexane pour extraction huile de soja, colza, tournesol (Sanofi à Saint-Martin-d'Hères)
Questions fréquentes
Pourquoi le perchloroéthylène a-t-il été interdit en pressing en France ?
Le perchloroéthylène (PER ou tétrachloroéthylène) était utilisé depuis 1940 dans 90 % des pressings français pour le nettoyage à sec. Il est classé cancérogène probable (catégorie 2B selon CIRC) et neurotoxique. L'arrêté du 5 décembre 2012 a interdit son usage dans les pressings situés dans des immeubles d'habitation à compter du 1er janvier 2014 pour les nouvelles installations, et 1er janvier 2022 pour les anciennes (sauf renouvellement de matériel à condition d'isolement étanche). Les alternatives sont l'aquanettoyage (eau + détergents tensioactifs), les hydrocarbures K4 (Shell, IFP), le siloxane D5 et le CO₂ supercritique.
Qu'est-ce qu'un éco-solvant biosourcé et est-ce vraiment plus écologique ?
Un éco-solvant biosourcé est un solvant produit à partir de matières premières renouvelables (sucres, amidons, cellulose, huiles végétales) et présentant des propriétés environnementales améliorées : biodégradabilité accrue (>60 % en 28 jours selon OECD 301), absence de toxicité aiguë, absence de COV (composé organique volatil au sens directive UE), faible empreinte carbone (cradle-to-gate). Exemples : lactate d'éthyle (issu maïs), isosorbide (issu blé), DBE de fermentation, terpènes (citrus), 2-MeTHF (canne à sucre). L'écologicalité dépend du procédé (énergie, eau, intrants chimiques) et du transport ; un audit ACV (Analyse Cycle Vie) certifié ISO 14040 est nécessaire.
Pourquoi le toluène et le xylène sont-ils restreints ?
Le toluène (méthylbenzène) et les xylènes sont des hydrocarbures aromatiques classés CMR (toluène : reprotoxique catégorie 2 H361d) et neurotoxiques. Le toluène est restreint en peintures et adhésifs grand public depuis 2007 (REACH annexe XVII entrée 48), et en cosmétique. L'usage industriel reste autorisé sous EPI et ventilation contrôlée (VLEP 50 ppm en France). Les alternatives en peintures sont les esters acétates et les hydrocarbures aliphatiques (white spirit désaromatisé). Les solvents Mosstanol® (BASF) et Solvesso® (ExxonMobil) à teneur aromatique <0,1 % se substituent largement.
Combien coûte un solvant industriel au litre en France ?
Les prix sont très volatils selon le pétrole et les capacités. À titre indicatif (vrac IBC 2024) : acétone 95 % : 0,80-1,20 €/L ; MEK : 1,40-2,20 €/L ; MIBK : 1,80-2,80 €/L ; acétate d'éthyle : 1,20-1,80 €/L ; isopropanol IPA : 1,30-2,00 €/L ; éthanol industriel 99 % : 1,40-2,20 €/L ; hexane : 1,00-1,50 €/L ; toluène : 0,90-1,40 €/L ; DMSO : 3,50-5,50 €/L ; lactate d'éthyle biosourcé : 4,00-7,00 €/L ; isosorbide : 8,00-15,00 €/L. Les grades pharmaceutiques (USP/EP) coûtent 30-100 % plus cher que les grades techniques.
Quels sont les pictogrammes obligatoires sur les fûts de solvant ?
Selon le règlement CLP (CE 1272/2008), un fût de solvant doit afficher : (1) la flamme rouge (SGH02) pour les solvants inflammables (point d'éclair < 60 °C : acétone, MEK, éthanol, IPA, hexane) ; (2) le point d'exclamation (SGH07) pour irritation cutanée/oculaire ; (3) la silhouette de poitrine (SGH08) pour les sensibilisants respiratoires, CMR, toxiques cibles d'organes ; (4) le poisson mort (SGH09) pour la toxicité aquatique. Les mentions de danger (H...) et conseils de prudence (P...) complètent l'étiquetage. Pour le transport, les pictogrammes losanges ADR (classe 3 inflammable, classe 6.1 toxique) sont aussi obligatoires.
Comment référencer mon usine de solvants industriels ?
Le référencement sur Usine de France est gratuit pour toutes les usines françaises de production ou conditionnement de solvants conformes au règlement REACH, et titulaires des autorisations ICPE rubrique 4734 (solvants inflammables) ou Seveso si applicable. Cliquez sur le bouton « Référencer mon usine », complétez le formulaire en 2 minutes, validation sous 48 h ouvrées.