WO2002042182A1 - Method for separating two fluids and storage tank - Google Patents
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Definitions
- It relates more particularly to the storage of petroleum at sea, i.e.
- This floating support generally comprises
- the risers rise to the surface in a cavity
- drilling bay central floating support
- wellbay central floating support
- this zone is where the amplitudes of the
- the barge includes ballasts
- FDPSO barges can measure up to 350 m in length, 65m in width and can have a height at the level of the plating which can reach and
- Such barges have a deadweight tonnage that can
- the present invention makes it possible to carry out mixed storage of
- the present invention relates to a method of separating two
- a stable emulsion is made from at least two non-liquid
- the emulsion is placed at the interface between the two fluids so as to
- the emulsion can be obtained from at least one of the stored fluids,
- the invention also relates to a storage tank for two fluids
- the membrane consisting of at least one
- the emulsion can be obtained from at least one of the stored fluids.
- the two stored fluids may be immiscible, such as oils and
- the emulsion can be stabilized with at least one stabilizing product
- the stabilizer can be chosen from the following group:
- the stabilizer may be the result of the
- the tank according to the invention can be placed in a floating support
- the method according to the invention consists in creating, at the level of the plane of
- the method advantageously applies to two fluids
- the membrane according to the invention consists of an emulsion
- the pseudo-membrane is preferably produced on site during the
- the volume of the tank which is preferably an inert gas, such as
- FIG. 1 is a sectional front view of a floating support FDPSO to
- FIG. 2 is a sectional front view of a terrestrial reservoir of
- Figure 1 shows in section in front view a FDPSO 1 equipped with a
- the port tank 8a is completely full and has in its upper part 9 only
- starboard 8b is shown with a different filling level.
- Figure 2 shows in section in front view a terrestrial tank 20
- the water 10 is then in the upper part of the tank and the fluid
- the method consists, among other things, of setting up a known volume
- the principle is to create a
- Oil A is mainly composed of saturated products and resins
- oil B is defined as a paraffinic type oil.
- hydrocarbon and water are little or not "contaminated” by the opposite phase.
- Stabilizing products can be:
- said fluids a pseudo membrane
- said pseudo membrane may be
- the invention thus applies to all types of products, such as
Landscapes
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Description
METHODE DE SEPARATION DE DEUX FLUIDES ET RESERVOIR DE STOCKAGEMETHOD FOR SEPARATING TWO FLUIDS AND STORAGE TANK
La présente invention concerne généralement le domaine du stockage deThe present invention generally relates to the field of storage of
deux produits dans un même réservoir.two products in one tank.
La présente invention concerne plus particulièrement le domaine duThe present invention relates more particularly to the field of
stockage d'un produit non miscible avec de l'eau douce ou de l'eau de mer.storage of a product immiscible with fresh water or sea water.
Elle concerne plus particulièrement le stockage de pétrole en mer, soit àIt relates more particularly to the storage of petroleum at sea, i.e.
bord d'un support lottant installé en surface, d'un pétrolier ou d'unedge of a floating support installed on the surface, of an oil tanker or
chimiquier, soit au sein d'une structure fixe reposant sur le fond de la mer.chemical tanker, either within a fixed structure resting on the seabed.
Dès que la profondeur d'eau devient importante, l'exploitation desAs soon as the water depth becomes significant, the exploitation of
champs de production, notamment des champs pétroliers s'effectue en généralproduction fields, especially oil fields are generally carried out
à partir de supports flottants. Ce support flottant comporte en général desfrom floating supports. This floating support generally comprises
moyens d'ancrage pour rester en position malgré les effets des courants, desanchoring means to stay in position despite the effects of currents,
vents et de la houle. Il comporte aussi en général des moyens de stockage et dewinds and swell. It also generally comprises means of storage and
traitement du pétrole, ainsi que des moyens de déchargement vers desoil processing, as well as means of unloading to
pétroliers de transport. Ces derniers se présentent à intervalle régulier pourtransport tankers. The latter appear at regular intervals to
effectuer l'enlèvement de la production. L'appellation de ces supports flottantsremove production. The name of these floating supports
de type barge est le terme anglo-saxon de "Floating Production Storageof barge type is the Anglo-Saxon term of "Floating Production Storage
Offloading" (signifiant "moyen flottant de stockage, de production et deOffloading "(meaning" floating means of storage, production and
déchargement") ci-après abrégé par le sigle usuel de "FPSO". De nombreusesunloading ") hereinafter abbreviated by the usual acronym" FPSO ".
variantes ont été développées tels les bouées de type « SPARs », longs cigares flottants verticaux, maintenus en position par des ancrages caténaires, ouvariants have been developed such as “SPARs” type buoys, long cigars vertical floats, held in position by catenary anchors, or
encore les TLPs ("Tension Leg Platform"), plates-formes à lignes d'ancrageagain the TLPs ("Tension Leg Platform"), platforms with anchor lines
tendues, lesdites lignes étant en général sensiblement verticales.taut, said lines being generally substantially vertical.
Les têtes de puits sont souvent réparties sur la totalité du champ et lesThe well heads are often distributed over the entire field and the
conduites de production, posées sur le fond de la mer, relient chaque tête deproduction lines, laid on the sea floor, connect each head of
puits à un emplacement fixe, à la verticale duquel le support flottant estwell at a fixed location, vertically above which the floating support is
positionné en surface. Les conduites de liaisons fond-surface sont alorspositioned on the surface. The bottom-surface connection pipes are then
appellées "riser". Certains puits sont situés à la verticale du support flottant etcalled "riser". Some wells are located vertical to the floating support and
l'intérieur du puits est alors accessible directement depuis la surface. Dans cethe interior of the well is then accessible directly from the surface. In this
cas la tête de puits équipée de son "arbre de Noël" peut être installée encase the wellhead equipped with its "Christmas tree" can be installed in
surface, à bord du support flottant. On peut alors effectuer, à partir d'unsurface, on board the floating support. We can then perform, from a
appareil d'intervention installé sur ledit support flottant, toutes les opérationsintervention device installed on said floating support, all operations
de forage, de production et de maintenance du puits pendant toute la durée dedrilling, production and maintenance of the well throughout the duration of
vie du puits. On parle alors de tête de puits sèche, ou aérienne, et l'on ajoute lawell life. We then speak of a dry or aerial wellhead, and we add the
fonction forage (Drilling) au support flottant et le FPSO devient FDPSO.drilling function (floating drilling) and the FPSO becomes FDPSO.
On connaît le brevet FR 2.754.011 décrivant une barge et un système deWe know the patent FR 2,754,011 describing a barge and a system of
guidage pour conduite reliant ladite barge au fond de la mer au niveau de têtesguide for pipe connecting said barge to the bottom of the sea at head level
de puits en accès direct.wells with direct access.
Dans les FDPSOs, les risers remontent en surface dans une cavitéIn the FDPSOs, the risers rise to the surface in a cavity
centrale du support flottant appelée baie de forage ou "wellbay" ou encorecentral floating support called drilling bay or "wellbay" or
"moon pool". La cavité traverse la coque verticalement de part en part sur une"moon pool". The cavity crosses the hull vertically right through
hauteur d'environ trente mètres, avec un tirant d'eau d'environ vingt mètres, et se trouve située généralement proche de l'axe du support flottant, à égaleheight of about thirty meters, with a draft of about twenty meters, and is located generally close to the axis of the floating support, at equal
distance de ses extrémités. En effet cette zone est celle où les amplitudes desdistance from its ends. In fact, this zone is where the amplitudes of the
mouvements et les accélérations sont les plus faibles lorsque le navire estmovements and accelerations are lowest when the ship is
soumis aux phénomènes de roulis, de tangage et de lacet.subject to roll, pitch and yaw phenomena.
Dans les FPSO conventionnels, le tirant d'eau varie entre une valeurIn conventional FPSOs, the draft varies between a value
minimale correspondant à des citernes de stockage du brut vides, par exempleminimum corresponding to empty crude storage tanks, for example
juste après un transfert de cargaison vers un pétrolier enleveur, et une valeurright after a cargo transfer to an oil tanker, and a value
maximale correspondant à des cuves complètement pleines, par exemple justemaximum corresponding to completely full tanks, for example just
avant l'arrivée dudit pétrolier enleveur.before the arrival of the said oil tanker.
Dans une barge de stockage à têtes de puits en surface, on cherche àIn a storage barge with surface well heads, we seek to
travailler à tirant d'eau constant pour minimiser les mouvements relatifswork at constant draft to minimize relative movements
entre ladite barge et lesdites têtes de puits en surface, car les liaisons assuréesbetween said barge and said wellheads on the surface, because the connections ensured
en général par des flexibles, doivent rester le plus compact possible et doncin general by hoses, must remain as compact as possible and therefore
présenter une longueur optimale. Pour cela, la barge comporte des ballastshave an optimal length. For this, the barge includes ballasts
supplémentaires qui permettent d'ajuster de manière continue la flottabilitéwhich allow the buoyancy to be continuously adjusted
globale pour que le tirant d'eau reste sensiblement constant quel que soit leoverall so that the draft remains substantially constant whatever the
niveau de chargement de cuves de pétrole brut. Cette disposition conduit à unloading level of crude oil tanks. This provision leads to a
encombrement de ballast considérable qui nécessite une augmentationconsiderable ballast congestion which requires an increase
importante de la taille de la barge. En effet, il faut sensiblement le mêmesignificant size of the barge. Indeed, it takes substantially the same
volume de ballast que de stockage de brut, ce qui induit des surcoûtsballast volume than crude storage, which leads to additional costs
considérables dans la construction de ces barges flottantes. Par exemple, cesconsiderable in the construction of these floating barges. For example, these
barges FDPSO peuvent mesurer jusqu'à 350 m de longueur, 65m de largeur et peuvent posséder une hauteur au niveau du bordé pouvant atteindre etFDPSO barges can measure up to 350 m in length, 65m in width and can have a height at the level of the plating which can reach and
dépasser 35 m. De telles barges ont un tonnage de port en lourd pouvantexceed 35 m. Such barges have a deadweight tonnage that can
atteindre et dépasser 500000 TPL.reach and exceed 500,000 DWT.
On connaît aussi les plateformes gravitaires installées en mer du nord,We also know the gravity platforms installed in the North Sea,
lesquelles stockent dans leur embase du pétrole brut mélangé à de l'eau dewhich store crude oil mixed with water from their base
mer. Les différences de densité des fluides sont suffisantes pour créer un plansea. The differences in fluid density are sufficient to create a plan
de dissociation entre eau de mer et pétrole brut, sans qu'il se forme de mélangedissociation between seawater and crude oil, without mixing
de type emulsion, car le support est fixe.emulsion type, because the support is fixed.
Au contraire, un support flottant est soumis à des mouvements quiOn the contrary, a floating support is subjected to movements which
créent, surtout au contact des parois des cuves, des agitations importantes quicreate, especially in contact with the walls of the tanks, significant agitation which
peuvent transformer rapidement le plan de séparation en emulsion de typecan quickly transform the separation plan into a type emulsion
mayonnaise, dont l'épaisseur, incontrôlable, ne manquera pas de créer desmayonnaise, whose thickness, uncontrollable, will not fail to create
dysfonctionnements majeurs lors de la vidange au maximum les cuves, ou lorsmajor malfunctions when emptying the tanks as much as possible, or when
du remplissage au maximum. Dans le premier cas on risque d'envoyer defilling as much as possible. In the first case we risk sending
l'émulsion vers le pétrolier enleveur, dans le second cas, on peut rejeter à lathe emulsion to the oil tanker, in the second case, we can reject
mer, en plus de l'eau de ballast, une certaine quantité de brut qui va créer dessea, in addition to ballast water, a certain amount of crude oil which will create
pollutions inacceptables.unacceptable pollution.
Ainsi, la présente invention permet de réaliser un stockage mixte deThus, the present invention makes it possible to carry out mixed storage of
deux produits, de telle manière que lors des mouvements de fluides, au courstwo products, so that during the movement of fluids, during
des phases de remplissage et de soutirage, ou en cas d'agitation de la structurefilling and withdrawal phases, or when the structure is agitated
du réservoir, les phénomènes de mélange du type emulsion incontrôlée soientof the tank, mixing phenomena of the uncontrolled emulsion type are
réduits au minimum, voire même quasiment éliminés. La présente invention concerne une méthode de séparation de deuxreduced to a minimum, or even almost eliminated. The present invention relates to a method of separating two
fluides stockés dans un réservoir par l'intercalation d'une membrane entre lesfluids stored in a tank by the intercalation of a membrane between the
deux fluides. Dans la méthode, on effectue les étapes suivantes :two fluids. In the method, the following steps are carried out:
- on fabrique une emulsion stable à partir d'au moins deux liquides non- a stable emulsion is made from at least two non-liquid
miscibles,miscible
- on place l'émulsion à l'interface entre les deux fluides de façon à- the emulsion is placed at the interface between the two fluids so as to
constituer la membrane.constitute the membrane.
L'émulsion peut être obtenue à partir d'au moins un des fluides stockés,The emulsion can be obtained from at least one of the stored fluids,
et de préférence avec les deux.and preferably with both.
On peut placer l'émulsion sur la surface du premier fluide de plus petiteYou can place the emulsion on the surface of the first smaller fluid
masse volumique, avant de remplir le réservoir avec le deuxième fluide.density, before filling the reservoir with the second fluid.
L'invention concerne aussi un réservoir de stockage de deux fluidesThe invention also relates to a storage tank for two fluids
séparés par une membrane, la membrane étant constituée par au moins uneseparated by a membrane, the membrane consisting of at least one
couche d'émulsion stable.stable emulsion layer.
L'émulsion peut être obtenue à partir d'au moins un des fluides stockés.The emulsion can be obtained from at least one of the stored fluids.
Les deux fluides stockés peuvent être non miscibles, tels des huiles et deThe two stored fluids may be immiscible, such as oils and
l'eau.the water.
L'émulsion peut être stabilisée avec au moins un produit stabilisantThe emulsion can be stabilized with at least one stabilizing product
spécifique.specific.
Le stabilisant peut être choisi parmi le groupe suivant :The stabilizer can be chosen from the following group:
- des polymères à chaînes macromoléculaires de nature mixte hydrophile- polymers with macromolecular chains of hydrophilic mixed nature
/hydrophobe ; - des composés lourds naturels comme les résines, asphaltènes et/ hydrophobic; - natural heavy compounds such as resins, asphaltenes and
paraffines existants dans les huiles brutes ;existing paraffins in crude oils;
- des composés paraffiniques de longueur de chaîne définie modifié par- paraffinic compounds of defined chain length modified by
un composé hydrophile,a hydrophilic compound,
- et leurs mélanges.- and their mixtures.
Dans une variante, le stabilisant peut être le résultat de laAlternatively, the stabilizer may be the result of the
polymérisation d'au moins deux monomères, chacun étant soluble dans un seulpolymerization of at least two monomers, each being soluble in a single
desdits fluides stockés.said stored fluids.
Le réservoir selon l'invention peut être disposé dans un support flottantThe tank according to the invention can be placed in a floating support
d'exploitation pétrolière.of oil exploitation.
La méthode selon l'invention, consiste à créer, au niveau du plan deThe method according to the invention consists in creating, at the level of the plane of
séparation de deux fluides, une membrane destinée à jouer le rôle de barrièreseparation of two fluids, a membrane intended to act as a barrier
entre les deux fluides. La méthode s'applique avantageusement à deux fluidesbetween the two fluids. The method advantageously applies to two fluids
non miscibles. Par liquides non miscibles, il faut comprendre que les liquidesimmiscible. By immiscible liquids, it should be understood that liquids
en question sont mutuellement non solubles ou partiellement solublesin question are mutually insoluble or partially soluble
seulement. Par emulsion, il faut comprendre une dispersion d'un liquide dansonly. By emulsion, it is necessary to understand a dispersion of a liquid in
un autre liquide. La membrane selon l'invention est constituée d'une emulsionanother liquid. The membrane according to the invention consists of an emulsion
fine et stable, compatible avec les deux produits non miscibles, de préférencefine and stable, compatible with the two immiscible products, preferably
réalisée à partir d'une combinaison de ces deux fluides et qui sera qualifiéemade from a combination of these two fluids and which will be qualified
dans la suite de la description de "pseudo-membrane". La stabilisation d'une telle emulsion peut se faire principalement par l'ajout d'additif du type tensioin the following description of "pseudo-membrane". The stabilization of a such emulsion can be done mainly by the addition of tensio type additive
actif.active.
La pseudo-membrane est de préférence réalisée sur site lors duThe pseudo-membrane is preferably produced on site during the
démarrage de la production. Par exemple, les cuves étant remplies aux troisstart of production. For example, the tanks being filled three times
quarts, juste avant de commencer le transfert du pétrole brut, on réalise dansquarters, just before starting the transfer of crude oil, we realize in
un mélangeur une emulsion composée de pétrole brut associé à de l'eau dea mixer an emulsion composed of crude oil combined with water
mer, et éventuellement d'additifs stabilisants.sea, and possibly stabilizing additives.
Le mélange ainsi obtenu est répandu à la surface de l'eau de ballastageThe mixture thus obtained is spread over the surface of the ballast water
de façon à créer un écran entre l'eau de mer et le gaz constituant le reste duso as to create a screen between the sea water and the gas constituting the rest of the
volume de la cuve, lequel est de préférence un gaz inerte, tel que les résidus devolume of the tank, which is preferably an inert gas, such as
combustion de carburant dans l'air. Après mise en place de la pseudocombustion of fuel in the air. After setting up the pseudo
membrane, la cuve est complètement remplie avec du pétrole brut.membrane, the tank is completely filled with crude oil.
Pour assurer un minimum de perturbation lors des mouvements deTo ensure a minimum of disturbance during the movements of
fluides, toute variation du volume de pétrole brut devant être compensée parfluids, any change in the volume of crude oil to be offset by
un même volume d'eau de mer, on alimentera et prélèvera avantageusementthe same volume of sea water, we will feed and draw advantageously
l'eau de mer dans la cuve par la méthode dite en source, c'est à dire à partirseawater in the tank by the so-called source method, i.e. from
d'une canalisation débouchant près du fond de la cuve et équipée d'una pipe opening near the bottom of the tank and fitted with a
dispositif permettant de minimiser les remous. De même, lesdevice to minimize eddies. Likewise,
approvisionnements et prélèvements de pétrole brut se feront près du plafondcrude oil supplies and withdrawals will be near the ceiling
de la cuve et les canalisations seront équipées de dispositifs similairesof the tank and the pipes will be fitted with similar devices
permettant de minimiser les remous. Ainsi, dans cycles successifs de remplissage et de prélèvement, la pseudoallowing to minimize the eddies. Thus, in successive filling and sampling cycles, the pseudo
membrane, possédant une densité intermédiaire entre l'eau de mer et lemembrane, having an intermediate density between seawater and
pétrole brut, restera naturellement au plan de jonction entre l'eau de mer et lecrude oil, will naturally remain at the junction between seawater and
pétrole brut et évitera la formation de mélange, par exemple de type emulsioncrude oil and will avoid the formation of a mixture, for example of the emulsion type
sur des épaisseurs incontrôlées.on uncontrolled thicknesses.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente inventionOther features and advantages of the present invention
apparaîtront à la lecture de la description détaillée de certains modes dewill appear on reading the detailed description of certain modes of
réalisation qui va suivre, nullement limitatifs, illustrée par les figures ci-aprèsembodiment which follows, in no way limiting, illustrated by the figures below
annexées, parmi lesquelles :appended, among which:
- la figure 1 est une coupe en vue de face, d'un support flottant FDPSO à- Figure 1 is a sectional front view of a floating support FDPSO to
double bordé, mais sans double fond, équipé de risers à têtes de puits endouble plating, but without double bottom, equipped with risers with well heads in
surface et d'un derrick de forage, dont les cuves de stockage mixte bâbord etsurface and a drilling derrick, including port and mixed storage tanks
tribord sont équipées de la pseudo membrane selon l'invention,starboard are equipped with the pseudo membrane according to the invention,
- la figure 2 est une coupe en vue de face d'un réservoir terrestre de- Figure 2 is a sectional front view of a terrestrial reservoir of
stockage mixte équipé de la pseudo membrane, de moyens de remplissage et demixed storage equipped with the pseudo-membrane, means of filling and
soutirage et de mesure de la position de l'interface entre liquides.withdrawal and measurement of the position of the interface between liquids.
La figure 1 représente en coupe en vue de face un FDPSO 1 équipé d'unFigure 1 shows in section in front view a FDPSO 1 equipped with a
derrick 2 et de deux risers à têtes de puits en surface 3, guidés en 4 au niveauderrick 2 and two risers with wellheads on the surface 3, guided in 4 at level
du plancher de circulation 5 situé dans la wellbay 6. Des équipements decirculation floor 5 located in wellbay 6.
traitement 7 sont installés sur le pont principal. La cuve bâbord 8a est complètement pleine et comporte dans sa partie haute 9 uniquement dutreatment 7 are installed on the main deck. The port tank 8a is completely full and has in its upper part 9 only
pétrole brut, et dans sa partie basse uniquement de l'eau de mer 10, la pseudocrude oil, and in its lower part only sea water 10, the pseudo
membrane 11 étant située à l'interface entre les deux fluides. Le réservoirmembrane 11 being located at the interface between the two fluids. The reservoir
tribord 8b est représenté avec un niveau de remplissage différent.starboard 8b is shown with a different filling level.
La figure 2 représente en coupe en vue de face un réservoir terrestre 20Figure 2 shows in section in front view a terrestrial tank 20
pour le stockage mixte en présence d'eau, d'un fluide de densité supérieure à 1.for mixed storage in the presence of water, a fluid with a density greater than 1.
L'eau 10 se trouve alors dans la partie supérieure du réservoir et le fluideThe water 10 is then in the upper part of the tank and the fluid
lourd 21 est confiné dans la partie basse, la pseudo membrane 11 se trouvant àheavy 21 is confined in the lower part, the pseudo-membrane 11 being located
l'interface entre les deux fluides.the interface between the two fluids.
Une conduite de remplissage et soutirage 22a, équipée à son extrémitéA filling and withdrawal line 22a, equipped at its end
d'un dispositif 23a limitant les remous lors des transferts de fluide lourd, estof a device 23a limiting eddies during transfers of heavy fluid, is
située en partie basse du réservoir. Un dispositif similaire 22b-23b est installélocated in the lower part of the tank. A similar device 22b-23b is installed
en partie haute et permet les transferts du fluide léger, ici décrit comme étantin the upper part and allows transfers of the light fluid, here described as being
de l'eau douce.fresh water.
Un capteur 24, par exemple de type sonar ou radar de niveau, estA sensor 24, for example of the sonar or level radar type, is
installé au sommet du réservoir et permet de mesurer la position de l'interface.installed at the top of the tank and allows the position of the interface to be measured.
Les variations de densité et d'absorption permettent de localiserVariations in density and absorption allow localization
successivement le fond de la cuve, les faces inférieures et supérieures de lasuccessively the bottom of the tank, the lower and upper faces of the
pseudo membrane. De tels dispositifs étant connus de l'homme de l'art dans lepseudo membrane. Such devices being known to those skilled in the art in the
domaine de la mesure de niveau ne seront pas développés plus en détails ici.level measurement area will not be developed in more detail here.
Selon l'invention, il est proposé de créer une barrière "naturelle" entreAccording to the invention, it is proposed to create a "natural" barrier between
deux fluides par formation d'une zone émulsionnée en utilisant les propriétés naturelles du système pétrole brut/eau de mer, ces propriétés pouvant êtretwo fluids by forming an emulsified zone using the properties of the crude oil / seawater system, these properties can be
renforcées par la présence d'adjuvants stabilisants, ou même d'émulsifiants.reinforced by the presence of stabilizing additives, or even emulsifiers.
Le procédé consiste, entre autres, à mettre en place un volume connuThe method consists, among other things, of setting up a known volume
d'émulsion formé dans des moyens spécifiques, lesdits moyens permettant deof emulsion formed in specific means, said means making it possible to
contrôler la nature de ladite emulsion. Le principe est connu et largementcontrol the nature of said emulsion. The principle is known and widely
utilisé dans de nombreuses industries, telle la cosmétique ou l'alimentaire, etused in many industries, such as cosmetics or food, and
consiste à mélanger des volumes déterminés de phases huile et eau enconsists in mixing determined volumes of oil and water phases in
appliquant une énergie mécanique connue. Dans le cas des bruts pétroliersapplying known mechanical energy. In the case of crude oil
contenant naturellement des produits de type tensio actifs, sous l'effet denaturally containing surfactant-type products, under the effect of
l'agitation, il y a formation de gouttes puis de gouttelettes jusqu'à une tailleagitation, there is formation of drops then droplets up to a size
critique correspondant à la fin du processus d'émulsification. Il est largementcritical corresponding to the end of the emulsification process. It is largely
connu que plus on souhaite des gouttes de faibles tailles, plus l'agitation doitknown that the more small drops are desired, the more the agitation must
être importante. Dans ce cas, on sous-entend que plus une emulsion est fineto be important. In this case, we mean that the finer the emulsion
plus elle est stable, néanmoins, la taille critique de gouttelettes n'est pas lethe more stable it is, however, the critical droplet size is not the
seul paramètre déterminant pour la stabilisation d'une emulsion.the only determining parameter for stabilizing an emulsion.
Il existe commercialement un nombre important d'appareil permettantThere are commercially a large number of devices allowing
de fabriquer des émulsions. Par exemple, un appareil de typeto make emulsions. For example, a device like
"homogénéisateur" soumet au liquide sous haute pression une énergie de"homogenizer" submits an energy of high pressure to the liquid
mélange au passage d'une pompe et de valve. Le principe est de créer unmixing with the passage of a pump and valve. The principle is to create a
régime d'écoulement de type turbulent à nombre de Reynolds élevé.turbulent flow regime with high Reynolds number.
En s'aidant du savoir-faire actuel sur les émulsions pétrolières, de façonWith the help of current know-how on petroleum emulsions,
peu dépendante de la nature de l'huile dans la mesure où il existe des produits tensio actifs naturels comme les résines , asphaltènes, il est possible delittle dependent on the nature of the oil insofar as there are products natural surfactants such as resins, asphaltenes, it is possible to
fabriquer un système émulsionné stable en apportant au mélange demanufacture a stable emulsified system by bringing the mixture of
composants une énergie suffisante, en général importante. Ainsi, on confère aucomponents sufficient energy, generally important. So we give the
système émulsionné la stabilité recherchée pour que la pseudo membraneemulsified system the stability sought so that the pseudo membrane
remplisse dans le temps la fonction de séparation des deux produits.performs the separation function of the two products over time.
Dans l'exemple suivant, deux types caractéristiques d'huile, ont étéIn the following example, two characteristic types of oil have been
mélangés à de l'eau de mer dans un ratio de 1 en utilisant un agitateur àmixed with seawater in a ratio of 1 using a
hélice tournant à 10000 tours/minute. La nature, ainsi que la stabilité depropeller rotating at 10,000 rpm. The nature, as well as the stability of
l'émulsion formée, ont été analysées. L'ensemble est résumé dans le tableauthe emulsion formed, were analyzed. The whole is summarized in the table
suivant :next :
L'huile A est principalement composées de produits saturés et de résines Oil A is mainly composed of saturated products and resins
et est définie comme une huile de type paraffinique. Par comparaison, l'huile Band is defined as a paraffinic type oil. By comparison, oil B
contient des composés asphaltèniques et moins de composés saturés, elle est decontains asphaltenes and less saturated compounds, it is
ce fait plus visqueuse.this makes it more viscous.
La tendance à former des émulsions stables, en particulier pour l'huileThe tendency to form stable emulsions, especially for oil
B, est caractéristique de la présence de composés lourds tels que lesB, is characteristic of the presence of heavy compounds such as
asphaltènes dans le brut.asphaltenes in the rough.
Suivant l'énergie de mélange apportée au système Brut/eau, même pourDepending on the mixing energy supplied to the Gross / water system, even for
des huiles peu asphaltèniques mais contenant des résines comme l'huile A, uneoils with low asphaltenes but containing resins such as oil A, a
emulsion stable existe créant ainsi une séparation entre les phasesstable emulsion exists thus creating a separation between the phases
hydrocarbure et eau. De plus, dans le cas de cette huile A, les phaseshydrocarbon and water. In addition, in the case of this oil A, the phases
hydrocarbure et eau sont peu ou pas "contaminée" par la phase opposée.hydrocarbon and water are little or not "contaminated" by the opposite phase.
De plus, après ou en même temps que la formation de l'émulsion, il estIn addition, after or at the same time as the emulsion is formed, it is
nécessaire de la stabiliser. Pour cela il est préférable d'ajouter des produits denecessary to stabilize it. For this it is better to add products from
type stabilisant qui vont fixer les interfaces huile/eau c'est à dire stabiliser lesstabilizer type which will fix the oil / water interfaces, i.e. stabilize the
gouttelettes. Les produits stabilisants peuvent être:droplets. Stabilizing products can be:
du type polymère: chaînes macromoléculaires de nature mixteof the polymer type: macromolecular chains of mixed nature
hydrophile /hydrophobe ;hydrophilic / hydrophobic;
des composés lourds naturels comme les résines , asphaltènes etheavy natural compounds like resins, asphaltenes and
paraffines existants dans les bruts ;paraffins existing in crudes;
des composés paraffiniques de longueur de chaîne définie modifiéparaffinic compounds of modified defined chain length
par un composé hydrophile ; On peut aussi stabiliser les gouttes en créant in situ dans l'émulsion, unwith a hydrophilic compound; You can also stabilize the drops by creating in situ in the emulsion, a
film de polymère autour des gouttes. Pour cela on injecte dans la phase huilepolymer film around the drops. For this we inject into the oil phase
un composé partiellement soluble et dans la phase eau, un autre composé, luia partially soluble compound and in the water phase another compound
aussi partiellement soluble dans sa phase d'injection. Les deux produits sontalso partially soluble in its injection phase. Both products are
les principes actifs sous forme de monomères d'une réaction rapide dethe active ingredients in the form of monomers of a rapid reaction of
polymérisation qui, du fait de la solubilité de ces produits, ne se fera qu'àpolymerization which, due to the solubility of these products, will only take place
l'interface des phases huile et eau. Cette réaction de polymérisation de typethe interface of the oil and water phases. This type polymerization reaction
inter faciale est connue et utilisée dans les techniques dites d'encapsulationinter facial is known and used in so-called encapsulation techniques
des émulsions. On peut se référer au document FR 2 590 185 cité ici enemulsions. We can refer to the document FR 2 590 185 cited here in
référence.reference.
La pseudo membrane a été décrite dans ses détails, dans le cas deThe pseudo membrane has been described in detail, in the case of
stockage mixte entre de l'eau et un pétrole brut, mais on ne sortira pas dumixed storage between water and crude oil, but we will not get out of
cadre de la présente invention dès lors que l'on stocke deux produits nonframework of the present invention when two non-stored products are stored
miscibles de densité différente et que l'on crée au niveau de l'interface entremiscible with different density and which are created at the interface between
lesdits fluides une pseudo membrane, ladite pseudo membrane pouvant êtresaid fluids a pseudo membrane, said pseudo membrane may be
réalisée à partir d'autres fluides que les fluides stockés, dans la mesure où cesmade from fluids other than stored fluids, insofar as these
produits restent compatibles avec le fluide de densité supérieure et le fluide deproducts remain compatible with the higher density fluid and the
densité inférieure.lower density.
L'invention s'applique ainsi à tous types de produits, tels que l'huile deThe invention thus applies to all types of products, such as
colza, le trichloréthylène, de produits dangereux de toutes natures, ou toutrapeseed, trichlorethylene, dangerous products of all kinds, or any
autre produit industriel, alimentaire ou autre, pour lequel un stockage mixteother industrial, food or other product, for which mixed storage
pourrait être requis. might be required.
Claims
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU2002218380A AU2002218380A1 (en) | 2000-11-24 | 2001-11-16 | Method for separating two fluids and storage tank |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR00/15200 | 2000-11-24 | ||
| FR0015200A FR2817168B1 (en) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | METHOD FOR SEPARATING TWO FLUIDS AND STORAGE TANK |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2002042182A1 true WO2002042182A1 (en) | 2002-05-30 |
Family
ID=8856845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/FR2001/003592 Ceased WO2002042182A1 (en) | 2000-11-24 | 2001-11-16 | Method for separating two fluids and storage tank |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2002218380A1 (en) |
| FR (1) | FR2817168B1 (en) |
| WO (1) | WO2002042182A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1122975A (en) * | 1965-08-10 | 1968-08-07 | Bethlehem Steel Corp | Method and apparatus for the storage of petroleum |
| US3869388A (en) * | 1973-06-25 | 1975-03-04 | Continental Oil Co | Oil water separation |
| FR2590185A1 (en) * | 1985-11-15 | 1987-05-22 | Raffinage Cie Francaise | Process for stabilising an initially unstable emulsion of two immiscible liquids, application to the collection of a sample of this emulsion and device for their use |
-
2000
- 2000-11-24 FR FR0015200A patent/FR2817168B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-11-16 WO PCT/FR2001/003592 patent/WO2002042182A1/en not_active Ceased
- 2001-11-16 AU AU2002218380A patent/AU2002218380A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2590185A1 (en) * | 1985-11-15 | 1987-05-22 | Raffinage Cie Francaise | Process for stabilising an initially unstable emulsion of two immiscible liquids, application to the collection of a sample of this emulsion and device for their use |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2002218380A1 (en) | 2002-06-03 |
| FR2817168A1 (en) | 2002-05-31 |
| FR2817168B1 (en) | 2002-12-27 |
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