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WO2004011359A2 - Method for transporting crude oils in the form of dispersion - Google Patents

Method for transporting crude oils in the form of dispersion Download PDF

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Publication number
WO2004011359A2
WO2004011359A2 PCT/FR2003/002115 FR0302115W WO2004011359A2 WO 2004011359 A2 WO2004011359 A2 WO 2004011359A2 FR 0302115 W FR0302115 W FR 0302115W WO 2004011359 A2 WO2004011359 A2 WO 2004011359A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particles
asphaltenes
suspension
effluent
viscosity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2003/002115
Other languages
French (fr)
Other versions
WO2004011359A3 (en
Inventor
Jean-François Argillier
Isabelle Henaut
Patrick Gateau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority to BRPI0312888A priority Critical patent/BRPI0312888A2/en
Priority to CA2493688A priority patent/CA2493688C/en
Priority to MXPA05000852A priority patent/MXPA05000852A/en
Priority to US10/522,021 priority patent/US20060118467A1/en
Priority to AU2003273425A priority patent/AU2003273425A1/en
Publication of WO2004011359A2 publication Critical patent/WO2004011359A2/en
Publication of WO2004011359A3 publication Critical patent/WO2004011359A3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00Pipe-line systems
    • F17D1/08Pipe-line systems for liquids or viscous products
    • F17D1/16Facilitating the conveyance of liquids or effecting the conveyance of viscous products by modification of their viscosity

Definitions

  • slurry means a suspension
  • the present invention relates to a method of transport in
  • the separation step can be carried out by adding an amount of n-
  • alkane such as butane, pentane, heptane.
  • the particles can be removed from the fluidized liquid phase.
  • the colloidal elements acting on the viscosity can be any colloidal elements acting on the viscosity.
  • the particles can be dispersed by mechanical mixing.
  • the temperature of said suspension in circulation can be controlled
  • the temperature of the suspension can be kept below 40 ° C.
  • Said particles can be encapsulated after separation.
  • Said particles can be chemically modified before they are
  • a dispersing additive of said particles can be added.
  • a determined quantity of a diluent from said phase can be added
  • Precipitated asphaltenes can be added in quantity included
  • the present invention preferably applies to heavy crudes. She
  • Asphaltenes are, in the context of a preferred embodiment of the present invention, asphaltenes. Asphaltenes are
  • the preferred mode protocol first requires deasphalting of the
  • the particles are transported
  • asphaltenes are dispersed in such a way that the liquid obtained is more fluid
  • the "slurry" is either introduced as such into these processing units, or after a phase
  • Asphaltenes are precipitated using pentane according to the standard
  • the asphaltenes are dispersed
  • the temperature of the sample is maintained at 40 ° C.
  • Test 1 Comparison of two samples, one in the form of
  • Colloidal crude has a viscosity of
  • Test 2 Monitoring over time the dissolution of the asphaltenes in
  • Figure 2 shows
  • Figure 2a gives the viscosity values as a function of time t in days, and the corresponding light microscope photographs
  • Asphaltenes were prepared according to the protocol described above. One is
  • asphaltenes were prepared according to the procedure described and placed in
  • the asphaltenes in asphaltenes introduced in suspension, the asphaltenes can be any asphaltenes introduced in suspension.
  • coacervate droplets can settle around the oil drops
  • Figure 6a shows the structure of the
  • oleophobic compounds can inhibit the solvation of asphaltenes.
  • the asphaltenes are dried at 80 ° C. for 2 hours.
  • a slurry (sample N ° 3) composed of 2 grams of asphaltenes

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Abstract

The invention concerns a method for transporting in pipes a viscous oil effluent, which comprises the following steps: separating the effluent into at least one solid phase consisting of particles derived from colloidal elements acting on the viscosity of said effluent and into a fluidized liquid phase, maintaining dispersed an amount of particles in said fluidized liquid phase so as to obtain a suspension (2), causing the suspension to circulate in the pipe.

Description

PROCEDE DE TRANSPORT DES PETROLES BRUTSPROCESS FOR TRANSPORTING CRUDE OIL

LOURDS SOUS FORME DE DISPERSIONHEAVY IN THE FORM OF DISPERSION

La présente invention concerne le domaine du transport d'ef luentsThe present invention relates to the field of transport of effluents

visqueux, notamment les bruts dits "lourds", par exemple à cause de leurviscous, in particular the so-called "heavy" crudes, for example because of their

teneur en asphaltènes.asphaltenes content.

On connaît des procédés de transport des bruts visqueux qui consistentThere are known methods of transporting viscous crudes which consist

à fluidifier le brut par chauffage, mélange avec un produit fluidifiant, oufluidifying the crude by heating, mixing with a fluidizing product, or

traitement préalable au transport, par exemple la mise en émulsion aqueuse.treatment prior to transport, for example aqueous emulsion.

Cependant ces techniques sont coûteuses en énergie, ou mettent en œuvre desHowever, these techniques are costly in energy, or use

procédés complexes nécessitant des infrastructures importantes qui pénalisentcomplex processes requiring significant infrastructure which penalizes

l'exploitation des gisements.the exploitation of deposits.

Dans la présente description, on désigne par "slurry" une suspension, ouIn the present description, "slurry" means a suspension, or

une dispersion, de particules solides dans un liquide pouvant être mis ena dispersion of solid particles in a liquid which can be

circulation, notamment par pompage. Ce type d'écoulement en "slurry" est déjàcirculation, in particular by pumping. This type of slurry flow is already

couramment utilisé au cours d'opérations de dragage d'estuaires, de rivières,commonly used during dredging operations in estuaries, rivers,

ainsi que dans l'industrie minière. L'intérêt est de transporter un maximum deas well as in the mining industry. The point is to carry a maximum of

déblais solides avec le moins d'énergie de pompage possible. En ce qui concernesolid cuttings with as little pumping energy as possible. In regards to

le secteur pétrolier, le transport en "slurry" est employé pour enrichir desthe petroleum sector, slurry transport is used to enrich

carburants fuels avec des particules de charbon et augmenter de cette façon leur pouvoir calorifique. La teneur en solide peut atteindre 60% en masse toutfuels fuels with particles of coal and increase in this way their calorific value. The solid content can reach 60% by mass while

en gardant des propriétés d'écoulement acceptables.keeping acceptable flow properties.

Ainsi, la présente invention concerne un procédé de transport enThus, the present invention relates to a method of transport in

conduite d'un effluent pétrolier visqueux. Selon l'invention, on effectue lesconduct of a viscous petroleum effluent. According to the invention, the

étapes suivantes:following steps:

- on sépare l'effluent en au moins une phase solide constituée de- the effluent is separated into at least one solid phase consisting of

particules provenant des éléments colloïdaux agissant sur la viscosité duditparticles from the colloidal elements acting on the viscosity of said

effluent et en une phase liquide fluidifiée,effluent and in a fluidized liquid phase,

- on maintient dispersée une quantité de particules dans ladite phase- a quantity of particles is kept dispersed in said phase

liquide fluidifiée de façon à obtenir une suspension,liquid fluidized so as to obtain a suspension,

- on fait circuler ladite suspension dans la conduite.- circulating said suspension in the pipe.

L'étape de séparation peut être effectuée par ajout d'une quantité de n-The separation step can be carried out by adding an amount of n-

alcane: tel que le butane, pentane, heptane.alkane: such as butane, pentane, heptane.

On peut retirer les particules de la phase liquide fluidifiée.The particles can be removed from the fluidized liquid phase.

Les éléments colloïdaux agissant sur la viscosité peuvent être desThe colloidal elements acting on the viscosity can be

asphaltènes.asphaltenes.

Les particules peuvent être dispersées par mélange mécanique.The particles can be dispersed by mechanical mixing.

On peut contrôler la température de ladite suspension en circulationThe temperature of said suspension in circulation can be controlled

pour ralentir la dissolution des particules dans l'effluent.to slow the dissolution of the particles in the effluent.

On peut maintenir la température de la suspension inférieure à 40°C.The temperature of the suspension can be kept below 40 ° C.

On peut encapsuler lesdites particules après séparation.Said particles can be encapsulated after separation.

On peut modifier chimiquement lesdites particules avant de lesSaid particles can be chemically modified before they are

disperser dans l'effluent fluidifié. On peut ajouter un additif dispersant desdites particules.disperse in the fluidized effluent. A dispersing additive of said particles can be added.

On peut ajouter une quantité déterminée d'un diluant de ladite phaseA determined quantity of a diluent from said phase can be added

liquide.liquid.

On peut choisir un diluant mauvais solubilisant desdites particules.It is possible to choose a diluent which poorly solubilizes said particles.

Les asphaltènes précipités peuvent être ajoutés en quantité comprisePrecipitated asphaltenes can be added in quantity included

entre 1 et 30% en masse.between 1 and 30% by mass.

La présente invention sera mieux comprise et ses avantagesThe present invention will be better understood and its advantages

apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivantewill appear more clearly on reading the following description

d'exemples, nullement limitatifs, illustrés par les figures ci-après annexées,examples, in no way limitative, illustrated by the attached figures below,

parmi lesquelles:among:

- la figure 1 compare des solutions colloïdale et en slurry,- Figure 1 compares colloidal and slurry solutions,

- les figures 2 et 2a montrent l'évolution d'un slurry en fonction du- Figures 2 and 2a show the evolution of a slurry as a function of

temps,time,

_- les figures 3 et 4 montrent l'influence du cisaillement sur un slurry,_- Figures 3 and 4 show the influence of shearing on a slurry,

- les figures 5 et 5a montrent l'influence de la température sur un slurry,- Figures 5 and 5a show the influence of temperature on a slurry,

- les figures 6a et 6b montrent l'efficacité de l'encapsulation des- Figures 6a and 6b show the effectiveness of the encapsulation of

asphaltènes.asphaltenes.

La présente invention s'applique de préférence aux bruts lourds. ElleThe present invention preferably applies to heavy crudes. She

consiste donc à modifier l'organisation structurelle du brut lourd qui setherefore consists in modifying the structural organization of heavy crude which is

comporte comme une suspension colloïdale visqueuse, pour obtenir unebehaves like a viscous colloidal suspension, to obtain a

suspension de particules non colloïdales de viscosité plus faible. Les particules concernées par cette transformation sont, dans le cadre d'une réalisation préférée de la présente invention, les asphaltènes. Les asphaltènes sont dessuspension of non-colloidal particles of lower viscosity. The particles concerned by this transformation are, in the context of a preferred embodiment of the present invention, asphaltenes. Asphaltenes are

molécules de plus haut poids moléculaire contenues dans certains brutshigher molecular weight molecules in some crudes

pétroliers. Elles sont caractérisées par leur forte polarité et la présence deoil. They are characterized by their strong polarity and the presence of

noyaux aromatiques polycondensés. Le recouvrement de ces particulespolycondensed aromatic nuclei. The recovery of these particles

déployées dans le brut est grandement responsable de la forte viscosité desdeployed in crude is largely responsible for the high viscosity of

bruts lourds. Ce recouvrement peut être supprimé en maintenant lesheavy crudes. This overlap can be removed by maintaining the

asphaltènes sous forme de particules solides précipitées dans le brut. Ceasphaltenes in the form of solid particles precipitated from the crude. This

changement de configuration peut être atteint en désasphaltant le brut, puisconfiguration change can be achieved by de-asphalting the crude, then

en dispersant les asphaltènes précipités dans le liquide de base, notamment sous forte agitation mécanique. Un mode opératoire, nullement limitatif, a étéby dispersing the asphaltenes precipitated in the base liquid, in particular under strong mechanical stirring. A non-limiting procedure was

mis au point et il a été vérifié que le changement de morphologie du brut sousdeveloped and it was verified that the change in crude morphology under

forme de suspension qui en résulte, donne bien lieu à une diminution de laresulting form of suspension, gives rise to a decrease in the

viscosité. Le protocole du mode préféré nécessite d'abord un désasphaltage duviscosity. The preferred mode protocol first requires deasphalting of the

brut. Des procédés existent déjà pour effectuer cette opération.gross. Methods already exist for carrying out this operation.

Avantageusement, selon l'invention, on transporte les particulesAdvantageously, according to the invention, the particles are transported

d'asphaltènes sous forme solide, par le liquide de base du brut dans lequel cesof asphaltenes in solid form, by the base liquid of the crude in which these

asphaltènes sont dispersés de façon telle que le liquide obtenu soit plus fluideasphaltenes are dispersed in such a way that the liquid obtained is more fluid

que le brut d'origine. Ainsi, le transport par pompage dans les conduites estthan the original crude. Thus, transport by pumping in the pipes is

facilité jusqu'aux unités de raffinage. Dans ces unités de raffinage, le "slurry" est soit introduit tel quel dans ces unités de traitements, soit après une phasefacility up to refining units. In these refining units, the "slurry" is either introduced as such into these processing units, or after a phase

de séparation des particules solides en suspension, les asphaltènes, ce qui peutseparation of suspended solid particles, asphaltenes, which can

simplifier les procédés en aval. Exemple de mode opératoire:simplify downstream processes. Example of operating mode:

Les asphaltènes sont précipités à l'aide du pentane suivant la normeAsphaltenes are precipitated using pentane according to the standard

américaine ASTM 893-69. Une fois filtrées (à l'aide de fritte de porosité 4) etAmerican ASTM 893-69. Once filtered (using a porosity 4 frit) and

séchées (à 80°C pendant 2 heures), les particules sont broyées (broyeurdried (at 80 ° C for 2 hours), the particles are ground (grinder

centrifuge à billes Retsch S 1000, 15 minutes à 350 tours/minute) puisRetsch S 1000 ball centrifuge, 15 minutes at 350 rpm) then

tamisées entre 100 et 500 μm.sieved between 100 and 500 μm.

Pour leur mise en "slurry", ou dispersion, les asphaltènes sont dispersésFor their "slurry", or dispersion, the asphaltenes are dispersed

dans le brut désasphalté avec un agitateur mécanique RW20 IKA, à 1200in deasphalted crude oil with a mechanical agitator RW20 IKA, at 1200

tours/minute pendant 20 minutes. La pale d'agitation est choisie pour son hautrpm for 20 minutes. The stirring blade is chosen for its top

pouvoir de cisaillement. Il s'agit d'une pale serpentin de type "nœud papillon"shearing power. It is a pale serpentine type "bow tie"

qui permet une excellente dispersion de par la zone de turbulence existant entre ses enroulements. La température de l'échantillon est maintenue à 40°C.which allows an excellent dispersion by the zone of turbulence existing between its windings. The temperature of the sample is maintained at 40 ° C.

Dans chaque cas décrit ci-après, 25 g de produit sont préparés.In each case described below, 25 g of product are prepared.

__

Essai 1 : Comparaison de deux échantillons, l'un sous forme deTest 1: Comparison of two samples, one in the form of

suspension colloïdale et l'autre sous forme de slurry:colloidal suspension and the other in slurry form:

a) Deux échantillons contenant 10% en masse d'asphaltènes ont étéa) Two samples containing 10% by mass of asphaltenes were

préparés. Les asphaltènes sont introduits dans le même brut désasphaltéprepared. The asphaltenes are introduced into the same deasphalted crude

suivant deux méthodes différentes :using two different methods:

- l'une avec le mode opératoire décrit précédemment qui aboutit à- one with the procedure described above which results in

un produit sous forme de slurry, - l'autre avec un chauffage à 80°C pendant 1 heure qui aboutit à una slurry product, - the other with heating at 80 ° C for 1 hour which results in a

produit sous forme de solution colloïdale. Dans ce cas, on retrouveproduced as a colloidal solution. In this case, we find

sensiblement la viscosité d'un brut ayant 10% d'asphaltènes.substantially the viscosity of a crude having 10% asphaltenes.

Les deux échantillons sont ensuite observés dans les mêmes conditionsThe two samples are then observed under the same conditions

au microscope optique et leur viscosité est mesurée à l'aide d'un rhéomètreunder an optical microscope and their viscosity is measured using a rheometer

(type AR2000, de géométrie plan-plan, avec un entrefer de 1 mm). Les(type AR2000, plane-plane geometry, with a 1 mm air gap). The

résultats représentés sur la figure 1 (Viscosité en Pa.s en fonction du gradientresults represented in FIG. 1 (Viscosity in Pa.s as a function of the gradient

de cisaillement G) confirment la différence de morphologie des échantillons :shear G) confirm the difference in the morphology of the samples:

aucune particule n'est visible au microscope optique pour la solution colloïdaleno particles are visible under the light microscope for the colloidal solution

1, alors que le slurry 2 en contient fortement. Les écarts de viscosité V (Pa.s)1, while slurry 2 contains a lot. Viscosity differences V (Pa.s)

des échantillons (135 Pa.s pour la solution colloïdale et 40 Pa.s pour le slurry)samples (135 Pa.s for the colloidal solution and 40 Pa.s for the slurry)

démontrent l'intérêt de la mise en slurry des asphaltènes pour diminuer lademonstrate the value of putting asphaltenes in slurry to reduce the

viscosité des bruts lourds. b) On compare un brut asphalténique naturel (à 17% d'asphaltènes enviscosity of heavy crudes. b) A natural asphaltic crude is compared (to 17% of asphaltenes in

masse) avec un "slurry" obtenu comme précédemment mais comportant 17% enmass) with a "slurry" obtained as above but comprising 17% in

masse d'asphatène. Pour être comparable, les deux échantillons ont étémass of asphatene. To be comparable, the two samples were

chauffés à 40°C pendant 20 minutes. Le brut colloïdal a une viscosité deheated at 40 ° C for 20 minutes. Colloidal crude has a viscosity of

345 Pa.s, alors que le "slurry" a une viscosité de 95 Pa.s. L'efficacité du procédé345 Pa.s, while the "slurry" has a viscosity of 95 Pa.s. Process efficiency

est bien démontrée puisque la baisse de viscosité est significative. On peut noter que la viscosité du slurry dans ce cas est relativement forte pour unis well demonstrated since the drop in viscosity is significant. It can be noted that the viscosity of the slurry in this case is relatively high for a

transport efficace, aussi une dilution pourrait être nécessaire. Essai 2 : Suivi dans le temps de la dissolution des asphaltènes enefficient transport, so dilution may be necessary. Test 2: Monitoring over time the dissolution of the asphaltenes in

suspension dans le slurry:slurry suspension:

Afin d'observer la tenue dans le temps de la morphologie d'un slurry,In order to observe the behavior over time of the morphology of a slurry,

l'évolution rhéologique et microscopique de l'échantillon contenant 10%rheological and microscopic evolution of the sample containing 10%

d'asphaltènes en slurry est observée sur une période de 146 jours. Pendantof asphaltenes in slurry is observed over a period of 146 days. during

cette durée, l'échantillon est laissé au repos, à la température ambiante (20°C)this time, the sample is left to stand at room temperature (20 ° C)

et des prélèvements sont régulièrement effectués. La figure 2 montreand direct debits are made. Figure 2 shows

l'évolution de la viscosité du slurry 3 en fonction du temps. Les différentesthe evolution of the viscosity of the slurry 3 as a function of time. The different

courbes (3 à 8) montrent une redissolution progressive des asphaltènes qui securves (3 to 8) show a progressive redissolution of the asphaltenes which

traduit par une remontée de la viscosité jusqu'à la valeur de la viscosité de laresults in a rise in viscosity to the value of the viscosity of the

solution colloïdale 9. La figure 2a donne les valeurs de viscosité en fonction du temps t en jours, et les photographies au microscope optique correspondantescolloidal solution 9. Figure 2a gives the viscosity values as a function of time t in days, and the corresponding light microscope photographs

démontrent la dissolution des asphaltènes. Néanmoins cette évolution à lademonstrate the dissolution of asphaltenes. However, this development at the

température ambiante est lente, ce qui permet de garder le bénéfice de laroom temperature is slow, which keeps the benefit of the

diminution de viscosité pour un écoulement en pipeline de plusieurs heures.viscosity reduction for a pipeline flow of several hours.

Essai 3 : Influence du cisaillement sur la dissolution desTest 3: Influence of shear on the dissolution of

asphaltènes:asphaltenes:

Le cisaillement subi par le slurry lors de son écoulement en pipelineThe shear undergone by the slurry during its flow in pipeline

risque de perturber sa morphologie et d'annihiler trop rapidement lamay disturb its morphology and annihilate too quickly the

diminution de viscosité engendrée. Afin d'évaluer l'incidence du cisaillement,decrease in viscosity caused. In order to assess the impact of shear,

différents essais ont été réalisés. Deux échantillons de suspension en "slurry" contenant 10% en massevarious tests have been carried out. Two slurry suspension samples containing 10% by mass

d'asphaltènes ont été préparés suivant le protocole décrit ci-dessus. L'un estasphaltenes were prepared according to the protocol described above. One is

laissé au repos, tandis que l'autre est agité à l'aide d'un agitateur magnétiqueleft to stand, while the other is stirred using a magnetic stirrer

et d'un barreau aimanté. L'évolution rhéologique (viscosité en Pa.s) etand a magnetic bar. The rheological evolution (viscosity in Pa.s) and

morphologique a été suivie dans les deux cas. Les résultats montrés sur lamorphological was followed in both cases. The results shown on the

figure 3 (viscosité en fonction de t en jours) par l'intermédiaire de la courbe 10Figure 3 (viscosity as a function of t in days) via curve 10

qui correspond à un échantillon sous agitation et la courbe 11 qui correspond àwhich corresponds to a sample with stirring and curve 11 which corresponds to

un échantillon au repos, ne présentent aucune différence significative entre lesa sample at rest, show no significant difference between the

deux échantillons. Un autre essai a consisté à laisser un échantillon de suspension entwo samples. Another test consisted in leaving a suspension sample in

slurry dans le rhéomètre, sous cisaillement contrôlé (50 s"1) et à enregistrer saslurry in the rheometer, under controlled shear (50 s "1 ) and to record its

viscosité tout au long de la durée de l'essai, c'est-à-dire une dizaine d'heures h.viscosity throughout the duration of the test, that is to say ten hours h.

La figure 4 montre que, dans ces conditions d'essai, on observe aucuneFigure 4 shows that under these test conditions, no

augmentation de viscosité V pendant le cisaillement d'une durée d'environ 8viscosity increase V during shearing lasting approximately 8

heures.hours.

Ces deux essais prouvent l'absence d'une forte influence de l'écoulementThese two tests prove the absence of a strong influence of the flow

sur la transformation du brut sous forme de suspension "slurry" en suspension colloïdale. On peut noter en outre, que si la configuration en slurry avait étéon the transformation of crude oil in the form of a slurry suspension into a colloidal suspension. It can also be noted that if the slurry configuration had been

fortement sensible au cisaillement, elle n'aurait pas pu être réalisée car lehighly sensitive to shear, it could not have been carried out because the

mode opératoire de la préparation des échantillons impose un très fortsample preparation procedure requires very high

cisaillement. Essai 4 : Influence de la température sur la dissolution desshear. Test 4: Influence of temperature on the dissolution of

asphaltènes:asphaltenes:

Après avoir montré que la morphologie en "slurry" du brut est stable àAfter showing that the slurry morphology of the crude is stable at

température ambiante (T=20°C), on détermine l'influence de la température.ambient temperature (T = 20 ° C), the influence of temperature is determined.

Pour contrôler sa tenue à la température, deux échantillons contenant 10%To test its resistance to temperature, two samples containing 10%

d'asphaltènes ont été préparés suivant le mode opératoire décrit et placés enasphaltenes were prepared according to the procedure described and placed in

étuve à 40°C et 60°C. Leur évolution rhéologique et microscopique a étéoven at 40 ° C and 60 ° C. Their rheological and microscopic evolution was

observée. Les résultats de la figure 5 (rapport de la viscosité au temps t sur laobserved. The results of FIG. 5 (ratio of the viscosity at time t over the

viscosité au temps 0: Vt/VO, en fonction du temps h en heure) montrent qu'uneviscosity at time 0: Vt / VO, as a function of time h in hours) show that

élévation de température favorise fortement la cinétique de dissolution destemperature rise strongly promotes the kinetics of dissolution of

asphaltènes, la cinétique étant représentée par la pente des droites 12 (à 40°C) et 13 (à 60°C). La figure 5a montre l'effet de la température sur un échantillonasphaltenes, the kinetics being represented by the slope of the lines 12 (at 40 ° C) and 13 (at 60 ° C). Figure 5a shows the effect of temperature on a sample

après 24 heures. La mise en slurry du brut lourd peut nécessiter desafter 24 hours. Slurrying heavy crude oil may require

précautions supplémentaires, ou traitements spécifiques, pour bloquer, ouadditional precautions, or specific treatments, to block, or

ralentir, la - dissolution des asphaltènes dans le brut si celui-ci doit êtreslow down, the - dissolution of the asphaltenes in the crude oil if it has to be

transporté à une température supérieure à 40°C.transported at a temperature above 40 ° C.

Essai 5 : Encapsulation préliminaire des asphaltènes:Test 5: Preliminary encapsulation of asphaltenes:

Afin de bloquer la dissolution des asphaltènes pour garantir la stabilitéIn order to block the dissolution of asphaltenes to guarantee stability

du slurry à la température et de pouvoir, par la suite, augmenter la quantitéslurry at temperature and then be able to increase the amount

en asphaltènes introduits en suspension, les asphaltènes peuvent êtrein asphaltenes introduced in suspension, the asphaltenes can be

avantageusement encapsulés avant d'être mélangés au brut. La méthode deadvantageously encapsulated before being mixed with the crude. The method of

coacervation complexe a été employée, par exemple décrite par J. Richard et J- P Benoît dans "Microencapsulation" - Techniques de l'Ingénieur: Génie descomplex coacervation has been employed, for example described by J. Richard and J- P Benoît in "Microencapsulation" - Engineering Techniques: Engineering

Procédés; J 2 210, 1-20. Le protocole expérimental utilisé est le suivant: deuxprocesses; J 2 210, 1-20. The experimental protocol used is as follows: two

solutions de 100 ml, l'une contenant 1% de gélatine, l'autre 1% de gomme100 ml solutions, one containing 1% gelatin, the other 1% gum

arabique sont préparées dans de l'eau milli-Q et maintenues à 40°C. Le pH desarabic are prepared in milli-Q water and maintained at 40 ° C. The pH of

deux solutions est ajusté à 6,5. Les asphaltènes sont ensuite dispersés dans latwo solutions is adjusted to 6.5. The asphaltenes are then dispersed in the

solution de gélatine en utilisant un agitateur Heidolph pendant 30 minutes,gelatin solution using a Heidolph shaker for 30 minutes,

toujours à 40°C. On utilise une agitation de l'ordre de 700 min'1. Celle-ci estalways at 40 ° C. Stirring on the order of 700 min -1 is used . This is

ensuite suivi d'une addition goutte à goutte de la solution de gomme arabiquethen followed by dropwise addition of the gum arabic solution

(environ 3 ml par minute). Puis le pH du mélange est ajusté à 4,5 à l'aide d'une(about 3 ml per minute). Then the pH of the mixture is adjusted to 4.5 using a

solution d'acide acétique 10% (volume prédéterminé). Dans le but que les10% acetic acid solution (predetermined volume). In order that the

gouttelettes de coacervat puissent se déposer autour des gouttes d'huile,coacervate droplets can settle around the oil drops,

l'agitation est maintenue constante pendant une heure. Enfin, la température du système est abaissée à 8°C pour permettre au coacervat de gélifier. Onagitation is kept constant for one hour. Finally, the system temperature is lowered to 8 ° C to allow the coacervate to gel. We

ajoute 2 ml de glutaraldéhyde et le pH est finalement ajusté à 9 à l'aide d'uneadd 2 ml of glutaraldehyde and the pH is finally adjusted to 9 using a

solution d'hydroxyde de sodium 10% (volume prédéterminé) et le tout est laissé10% sodium hydroxide solution (predetermined volume) and everything is left

sous agitation à 4500 tours/min pendant 12 heures. Les capsules obtenues sontwith stirring at 4500 rpm for 12 hours. The capsules obtained are

alors filtrées, lavées à l'eau et au toluène et enfin séchées.then filtered, washed with water and toluene and finally dried.

Un échantillon de slurry contenant 10% d'asphaltènes encapsulés, a étéA slurry sample containing 10% encapsulated asphaltenes was

préparé et laissé en étuve à 40°C. Sa tenue à la température a été vérifiée parprepared and left in an oven at 40 ° C. Its temperature resistance has been verified by

un suivi rhéologique et microscopique. La figure 6a montre la structure de larheological and microscopic monitoring. Figure 6a shows the structure of the

suspension d'asphaltènes encapsulés après 1 journée et après 36 journées. Lessuspension of encapsulated asphaltenes after 1 day and after 36 days. The

résultats montrent que l'encapsulation a été efficace pour bloquer laresults show that encapsulation was effective in blocking the

dissolution des asphaltènes, la configuration en slurry restant intacte après plus, de 30 jours à la température de 40°C. Une légère remontée de viscosité (de 50 Pa.s à 60 Pa.s) est observée. La figure 6b montre la structure de ladissolution of asphaltenes, the slurry configuration remaining intact after over 30 days at a temperature of 40 ° C. A slight increase in viscosity (from 50 Pa.s to 60 Pa.s) is observed. Figure 6b shows the structure of the

suspension d'asphaltènes non encapsulés aux mêmes instants: la structuresuspension of unencapsulated asphaltenes at the same time: the structure

n'est plus du type suspension, et la viscosité redevient très importante.is no longer of the suspension type, and the viscosity becomes very important again.

Essai 7 : Inertage des asphaltènes par polymérisation en surface:Test 7: Inerting the asphaltenes by surface polymerization:

Toujours dans le but de bloquer la solvatation des asphaltènes lorsqueAlways with the aim of blocking the solvation of asphaltenes when

ceux-ci sont en suspension, on modifie les asphaltènes précipités par de l'acidethese are in suspension, we modify the asphaltenes precipitated by acid

acrylique. L'acide adsorbé sur les asphaltènes est ensuite polymérisé. Pour ceacrylic. The acid adsorbed on the asphaltenes is then polymerized. For this

faire, à 4 grammes d'asphaltènes obtenus par précipitation à l'heptane etmake, to 4 grams of asphaltenes obtained by precipitation with heptane and

séchés pendant deux heures sous vide, on ajoute 4 grammes d'acide acryliquedried for two hours under vacuum, 4 grams of acrylic acid are added

et 4 grammes d'heptane. La suspension est agitée pendant deux heures àand 4 grams of heptane. The suspension is stirred for two hours at

température ambiante sous atmosphère inerte (argon). L'acide acrylique enroom temperature under an inert atmosphere (argon). Acrylic acid in

excès est éliminé par filtration et la fraction solide est remise en suspensionexcess is removed by filtration and the solid fraction is resuspended

dans 8 grammes d'heptane. Après ajout de 0,04 g d'azo-bis-isobutyronitrile, lain 8 grams of heptane. After adding 0.04 g of azo-bis-isobutyronitrile, the

suspension est maintenue 4 heures à 60°C sous agitation, toujours soussuspension is maintained for 4 hours at 60 ° C. with stirring, always under

atmosphère inerte. Après filtration et lavage à l'heptane, les asphaltènesinert atmosphere. After filtration and washing with heptane, the asphaltenes

modifiés sont séchés pendant 2 heures à 80°C. Un slurry (échantillon N°l)modified are dried for 2 hours at 80 ° C. A slurry (sample N ° l)

composé de 2 grammes d'asphaltènes modifiés et de 18 grammes de brut désasphalté est préparé suivant le mode opératoire déjà décrit. On prépare encomposed of 2 grams of modified asphaltenes and 18 grams of deasphalted crude oil is prepared according to the procedure already described. We prepare in

parallèle un autre slurry (échantillon N°2) contenant 2 grammes d'asphaltènesparallel another slurry (sample N ° 2) containing 2 grams of asphaltenes

non modifiés et 18 grammes de brut désasphalté. Ces deux échantillons de slurry sont conservés à 80°C et l'évolution de leur viscosité est suivie au coursunmodified and 18 grams of deasphalted crude. These two samples of slurry are stored at 80 ° C and the evolution of their viscosity is followed during

du temps.time.

Après une légère augmentation pendant les premières heures deAfter a slight increase during the first hours of

stockage de l'échantillon N°l, la viscosité se stabilise à une valeur qui restestorage of sample No. 1, the viscosity stabilizes at a value which remains

environ trois fois inférieure à celle de l'échantillon N°2 au bout d'une semaineabout three times lower than that of sample No. 2 after one week

de stockage à 80°C.storage at 80 ° C.

Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0001

La modification des asphaltènes permet de mieux contrôler leur capacitéModification of asphaltenes allows better control of their capacity

à être dissous dans le brut désasphalté.to be dissolved in the deasphalted crude.

Essai 8 : Inertage des asphaltènes par modification de surface:Test 8: Inerting the asphaltenes by surface modification:

La modification de la surface des particules d'asphaltènes par desThe modification of the surface of asphaltene particles by

composés oléophobes permet d'inhiber la solvatation des asphaltènes. Aoleophobic compounds can inhibit the solvation of asphaltenes. AT

25 cm3 d'acide perfluoroheptanoique, on ajoute 4 g d'asphaltènes précipités. La25 cm3 of perfluoroheptanoic acid, 4 g of precipitated asphaltenes are added. The

suspension est agitée à température ambiante pendant 2 heures. Aprèssuspension is stirred at room temperature for 2 hours. After

filtration et lavage à l'heptane, les asphaltènes sont séchés à 80°C pendant 2 heures.filtration and washing with heptane, the asphaltenes are dried at 80 ° C. for 2 hours.

Un slurry (échantillon N°3) composé de 2 grammes d'asphaltènesA slurry (sample N ° 3) composed of 2 grams of asphaltenes

modifiés et de 18 grammes de brut désasphalté est préparé suivant le modemodified and 18 grams of deasphalted crude oil is prepared according to the

opératoire déjà décrit. On prépare en parallèle un slurry (échantillon N°4) contenant 2 grammes d'asphaltènes non modifiés et 18 grammes de brutalready described. We prepare in parallel a slurry (sample N ° 4) containing 2 grams of unmodified asphaltenes and 18 grams of crude

désasphalté. Ces deux échantillons sont conservés à 80°C et l'évolution de leurdeasphalted. These two samples are stored at 80 ° C and the evolution of their

viscosité est suivie au cours du temps.viscosity is monitored over time.

La viscosité de l'échantillon N°3 reste environ deux fois inférieure à celleThe viscosity of sample N ° 3 remains approximately two times lower than that

de l'échantillon N°4 après une semaine de chauffage à 80°Cof sample N ° 4 after one week of heating at 80 ° C

Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0001

On peut donc nettement améliorer le procédé selon l'invention enWe can therefore clearly improve the process according to the invention by

traitant les asphaltènes après leur précipitation des bruts. treating asphaltenes after their precipitation from crudes.

Claims

REVENDICATIONS 1) Procédé de transport en conduite d'un effluent pétrolier visqueux,1) Method for transporting a viscous petroleum effluent by pipeline, caractérisé en ce que l'on effectue les étapes suivantes:characterized in that the following steps are carried out: - on sépare l'effluent en au moins une phase solide constituée de- the effluent is separated into at least one solid phase consisting of particules provenant des éléments colloïdaux agissant sur la viscosité duditparticles from the colloidal elements acting on the viscosity of said effluent et en une phase liquide fluidifiée,effluent and in a fluidized liquid phase, - on maintient dispersée une quantité de particules dans ladite- a quantity of particles is kept dispersed in said phase liquide fluidifiée de façon à obtenir une suspension,liquid phase fluidized so as to obtain a suspension, - on fait circuler ladite suspension dans la conduite.- circulating said suspension in the pipe. 2) Procédé selon la revendication 1, dans lequel la séparation est2) Method according to claim 1, wherein the separation is effectuée par ajout d'une quantité de n-alcane: tel que le butane, pentane,carried out by adding a quantity of n-alkane: such as butane, pentane, heptane.heptane. 3) Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel on retire les3) Method according to one of claims 1 or 2, in which the particules de la phase liquide fluidifiée.particles of the fluidized liquid phase. 4) Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel4) Method according to one of the preceding claims, wherein lesdits éléments sont des asphaltènes. 5) Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequelsaid elements are asphaltenes. 5) Method according to one of the preceding claims, wherein lesdites particules sont dispersées par mélange mécanique.said particles are dispersed by mechanical mixing. 6) Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on contrôle la température de ladite suspension en circulation pour ralentir la6) Method according to one of the preceding claims, wherein the temperature of said circulating suspension is controlled to slow down the dissolution des particules dans l'effluent.dissolution of the particles in the effluent. 7) Procédé selon la revendication 6, dans lequel on maintient la7) Method according to claim 6, wherein the température de la suspension inférieure à 40°C.suspension temperature below 40 ° C. 8) Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel on encapsule8) Method according to one of claims 1 to 5, wherein one encapsulates lesdites particules après séparation.said particles after separation. 9) Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel on modifie9) Method according to one of claims 1 to 5, wherein one modifies chimiquement lesdites particules avant de les disperser dans l'effluentchemically said particles before dispersing them in the effluent fluidifié.cutback. 10) Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on10) Method according to one of the preceding claims, wherein ajoute un additif dispersant desdites particules.adds a dispersing additive to said particles. 11) Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on11) Method according to one of the preceding claims, wherein ajoute une quantité déterminée d'un diluant de ladite phase liquide. 12) Procédé selon la revendication 11, dans lequel on choisit un diluantadd a determined quantity of a diluent of said liquid phase. 12) Process according to claim 11, in which a diluent is chosen mauvais solubilisant desdites particules.poor solubilization of said particles. 13) Procédé selon l'une des revendications 2 à 12, dans lequel les13) Method according to one of claims 2 to 12, wherein the asphaltènes précipités sont ajoutés en quantité comprise entre 1 et 30% enprecipitated asphaltenes are added in an amount between 1 and 30% by masse. mass.
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