Brevet FR2230389A1 — publié le 19741220

La présente invention a trait à un procédé d'épuration d'un premier liquide, notamment hydrocarbure, d'un second liquide, notamment eau, lesdits iquides étant substantiellement nonmiscibles et contenant des impuretés du genre ou l'on opère dans une première zone dite de filtration, une filtration sur la paroi externe d'un élément filtrant angulaire du premier liquide du second liquide avec lesdits Impuretés et où l'on procède dans une deuxième zone dite d'homogénéisation et l'homogénéisation dudit premier liquide, débarrassé desdites impuretés, à l'aide d'un additif. On sain: que la présence d'impuretés solides, colloidales ou liqui des telles que eau, nuit à l'homogénéité et aux caractéristiques des hydro carbures stockés tels que butane, propane liquéfiés, essences, gas-oils, fuel oils et lubrifiants. Ces impuretés causent de nombreux ennuis dans ltexploi- tation, provoquent des chutes d'efficacité ou de rendement ainsi que la dété rioration des installations. L'eau, en particulier, présente dans les fuels, a pour conséquence la formation de "boues" qui se déposent au fond des cuves de stockage et nécessitent des nettoyages fréquents et onéreux. Mais un tel procédé présente certains inconvénients, en particulier jusqu a présent, l'opération d'homogénéisation était faite sans filtration préalable. Le produit d'homogénéisation c'est-à-dire l'additif meme introduit volumétriquement ne peut pas agir efficacement s'il se trouve en présence dtune quantité importante d'eau ou d'impuretés, ce qui peut fréquemment se produire dans des fuel-oils. La présente invention vise donc de pallier ces inconvénients. Le procédé selon l'invention se caractérise en ce que, après avoir effectué l'opération de filtration, on procède alors à l'homogénéisation du premier liquide par injection de l'additif puis finalement au stockage dudit premier liquide tout en maintenant constamment efficace l'élément filtrant. La présente invention vise également une installation d'épuration d'un hydrocarbure par élimination de 11 eau et/ou des impuretés qu'il contient du genre comprenant successivement un bac contenant l'hydrocarbure à traiter, en communication par un conduit d'amenée avec une pompe de déchargement, dite de "dépotage", ladite pompe communiquant par un conduit d'introduction de lthydrocarbure à un filtre angulaire calorifugé, lui-mne en liaison avec une cuve de stockage. Cette installation se caractérise en ce qutelle comprend en outre, entre le filtre et la cuve, des moyens d'injection d'un liquide additif. Cet additif est un liquide dispersant, émulgateur et mouillant. Une caractéristique de l'installation est que les moyens d'injection sont avantageusement volumetriques. Les divers avantages et caractéristiques selon l'invention ressortiront d'ailleurs à la description qui suit, à titre d'exemple, en référence aux dessins dans lesquels La figure I représente une vue générale de l'installation La figure 2 représente une vuesen coupe du filtre angulaire. La figure 3 représente en coupe le dispositif de nettoyage de l'élément filtrant. La figure 4 est un détail de l'élément filtrant. Comme le montre la figure I, un moyen de transport I, par exemple un bac, un chaland-citerne ou un camion-citerne, contenant un hydrocarbure liquide I' tel que butane liquéfié, propane liquéfie essences, gas-oils, fuel-oils ou lubrifiants, communique, par l'intermédiaire d'un conduit d'amenée 20 de l'hydrocarbure Ir avec une pompe de déchargement 2 dite de dépotage elle-même reliée par une canalisation 21 à un by-pass de sécurité 3 (muni d'un dispositif d'alarme fonctionnant par exemple à pression différentielle) qui permet un retour de l'hydrocarbure liquide au bac I par un conduit 22.Le by-pass 3 est relié également par un conduit d'introduction 23 de l'hydrocarbure à un filtre angulaire 4 calorifugé et réchauffé autour de 700C- par des moyens connus en soi, non représentés; la description détaillée du filtre sera faite par la suite. Ainsi le bac I est en communi- cation par la pompe de chargement ou de dépotage 2 avec le filtre 4 formant séparateur destiné à la filtration de l'hydrocarbure liquide par élimination de l'eau at/ou des autres impuretés qu'il contient. Ce séparateur 4 formant zone de filtration comprend un boitier 40 fermé par un couvercle 41 demontable. Un conduit 24, dit de sortie de lthydrocarbure, est branché en aval du séparateur 4.Sur ce conduit 24 est monté un dispositif d'injection volumétrique 9 dit zone d'homogénéisation pour envoyer un additif formant agent émulgateur mouillant et dispersant sous forme liquide 100 provenant d'un réservoir 10 où ledit additif 100 est stocké, ceci afin d'homogénéiser l'hydrocarbure filtre. Sur ledit séparateur 4 est branché un viscosimètre D pour détecter le niveau de l'eau 8I qui s'est décantée dans la partie basse 80 du séparateur 4, laquelle forme chambre de décantation et qui se vide automatiquement dès la détection de l'eau, par l'intermédiaire d'une pompe 6, coninandée par un relais temporisé non représenté, montée sur une canalisation 63 placée dans le fond du séparateur 4 et communiquant avec lui par un orifice 64. Sur la canalisation 63, entre la purge 6 et l'orifice 64 est placée une vanne V2 qui isole la pompe 6 S par ltintermediaire-dtune vanne--V 3 avec le bac I comme représenté sur la figure I. En amont du séparateur 4, sur le conduit d'introduction 23 est monté un enregistreur de la température 8. Par une tubulure 43 le réservoir IO d'additif 100 relie une pompe 50 susceptible d'aspirer ledit additif et de l'injecter en 44 dans l'injecteur volumétrique 9, formant Venturi. Entre la pompe 50 et l'injecteur 51 est montée une dérivation 51 reliée à un conduit schématisé en 42 et muni d'une pluralité de brosses et d'orifices d'injection (flêches 420). Une cuve de stockage Il destinée à recevoir lthydrocaibure qui, après avoir été débarrassé d'au moins 95 % de son eau et de ses impuretés solides et/ou colloifdales dans le séparateur 4 a été soumis au traitement d'homogénéisation afin de parachever sa stabilité et supprimer les dernières traces d'eau. Cette cuve Il communique par un conduit 24 à l'injecteur volumétrique 9. Les fleches 420 schématisent en réalité les moyens de nettoyage après que les opérations de filtrage aient eu lieu, permettant le brossage de la paroi externe de l'élément filtrant proprement dit et la pulvérisation sur ladite paroi de l'additif. Grâce a ce dispositif, on peut maintenir en état de fonctionnement constamsent efficace l'élément filtrant, car toutes les bouc rosées sur l'élément dont la description sera faite par la suite sont éliminées et l'état de propreté de l'élément filtrant permet une filtra tion bien supérieure a ce qui était réalisé jusqu a présent. On décrit a présent le filtre représenté à la figure 2. Ut filtre 600 avec couvercle 604 et corps de filtre 603 présente un éliment filtrant angulaire 605 disposé sur une couronze pivotante 606 separant L'éliment filtrant 605 de la cuve de rétention. Trois galets 607 a 1200 maintiennent la couronne 606 portefiltre. Un dispositif de rotation 607' connu en soi assure la rotation de la couronne porte-filtre > par exemple par vis sans fin et pignon. Un by-pass 608 permet l'injection du produit liquide os gazeux dispersant, émulgateur et mouillant, dit additif, dans le liquide å filtrer ou dans le dispositif de nettoyage du filtre, c'est-i-dire la paroi externe de l'élément filtrant 605, en fin de dépotage. Un gicleur 609 d'injection volumétrique permet l'injection du dispersant additif dans l'hydrocarbure. Un dispositif 610 permet le remontage du gicleur 609 ainsi que son adaptation au débit désiré. Ainsi, on a disposé avantageusement le gicleur 609 a l'intérieur du filtre 600, ce qui permet une diminution appréciable de ltencombrement. En fonctionnement, le liquide à filtrer arrive par un conduit 602 et sort du filtre 600, une fois filtré par un donduit 60I après avoir été soumis au jet d'additif en 609. Le conduit 602 est coaxial au gicleur 609. Une purge 611 à commande temporisée assure la purge du filtre 600. La viscosité du liquide à filtrer est mesurée par un dispositif 6I2 dtiden- @@@@@ @3@@@ @@@ eré@@nti@n. @@@s @@@@ @@ @ @@@@ @inti@@@ @ 1 @@@@c@@@ @@@ perte-filtre. @@@@i@@@ssitif @@ retati@n @@@ @@@@@ @@ s @@@@@ 1 retati@@ de 1 @@@ron@e @@ @@il@@e, par @@e@ple @@ vi s@ns fin et pi@@@@. @ @@@ @@ @@@@@ @@ l'injection @@ @roch@it li@@@@ @@ gazeux isp@rs@@t, @@@l@ teur et @@@l@@t, dit additif, dars la liqaide à filtrer da@s le @ispositif de n@ttoya@e da filtre, c'est-à-dire la paroi enterne @ l'ilé @nt fil@@ at @@3, @@ fi@ d@ dépotage. @@ @iel@@@ @@9 d'inj@eti@n -olu@tri@u@ permet l'injection du dis @@@@@t l@itif @@@ l'hydrocarture. Un dis/@stif @I@ permet l@ d@montage du ieleur @@@ @irsi @de @on @da@tation @u débit désiré. @insi, on @ disposé @@@t e@@@@@nt l@ icleur @@ à l'int@reur @u @iltre @@@, ce @ui permet un@ dininuti@n @@@réei @le @e l'en@@@@r@@@@t. 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Bottier avec purge prolongé par bac de décantation (tonnelet de 50 litres) Manomètres montés en amont et aval du filtre Pression de circulation du fuel oil I,2 bar Température du fuel 450C Premier essai - 5 heures. Pression aux deux manomètres 1,2 bar tout au long de l'essai. Impuretés recueillies environ 34 litres dont I4 litres de boues à l'aspect asphalté et 20 litres d'eau. Deuxième essai Dans le stockage de 50 m3 dont le niveau du fuel est à IO m3, remplissage par un camion de 22 m3. Nous introduisons volumétriquement I50 litres d'eau avec un dispositif d'injection en continu. 24 heures après, alors que le niveau du fuel est à 25 m3, nous commençons la filtration. Au bout de IOheures, 20.000 litres ont été filtrés. On constate qu'au bout de 3 heures il faut procéder à la vidange du tonnelet de décantation. Au cours de cet essai de IO heures nous avons dS procéder à trois vidanges du tonnelet de 50 litres. La quantité d'eau arrêtée est de 121 litres. Les boues arretees sont d'environ 29 litres. Ceci prouve que s'il y a présence d'eau la majorité de celle-ci est stoppée par le filtre. Quant aux boues, l'analyse révèle qu'elles contiennent I8,50 % de soufre soit 5,4 Kg de soufre sur 20 tonnes à 3 Z. Ceci représente environ I Z du soufre contenu dans le fuel. Conclusion Pas de colmatage, Perte de charge négligeable et constante tout au long de essai, Séparation de liteau, Arrêt des impuretés de poids spécifique élevé. REVEMDICATIONS I) Procédé d'épuration d'un premier liquide, notamment hydrocarbure, d'un second liquide, notamment eau, lesdits liquides étant substantiellement non miscibles, et contenant des impuretés du genre où l'on opère, dans une première zone dite de filtration, une filtration sur la paroi externe d'un élément filtrant angulaire, du premier liquide du second liquide avec lesdites impuretés, et où l'on procède dans une deuxième zone dite d'homo- généisation et l'homogénéisation dudit premier liquide débarrassé desdites impuretés à l'aide d'un additif caractérisé en ce qu'après avoir effectué l'opération de filtration, on procède alors â ladite homogénéisation dudit premier liquide tout en maintenant constamment efficace ledit élément filtrant. 2) Procédé selon la revendication I caractérisé en ce que ltinjection est volumétrique. 3) Procédé selon la revendication I caractérisé en ce que l'on maintient constamment efficace l'élément filtrant par nettoyage de la paroi externe de l'élément filtrant etjou pulverisation sur ladite paroi de moyens de nettoyage sous forme liquide et fou gazeuse. 4) Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que les moyens de net toyage sont constitués par l'agent additif d'homogénéisation. 5) Installation d'épuration d'un hydrocarbure liquide par élimination des impuretés et/ou de l'eau qu'il contient du genre comprenant successivement un bac contenant ithydrocarbure a traiter communiquant par un conduit d'amenée avec une pompe de déchargement dite de dépotage, ladite pompe communiquant par un conduit d'introduction de lthydrocarbure à un filtre angulaire calorifugé avec élément filtrant intérieur, ledit filtre étant lui-mème en liaison avec une cuve de stockage d'hydrocarbure caractérisée en ce qu'elle comprend en outre entre le filtre et la cuve des moyens d'injection d'un liquide additif, 6) Installation selon la revendication 5 caractérisée en ce que l'additif est un liquide dispersant émulgateur et mouillant. 7) Installation selon la revendication 5 caractérisée en ce que les moyens d'injection sont avantageusement volumétriques, de type a Venturi. 8) Installation selon la rexendication 5 caractérisée en ce que ltélément filtra est muni de moyens de nettoyage par languettes balais et des moyens d'injection d'un liquide additif d lamogénéisatfon, 9) Installation selon la revendication 5 caractérisée en ce que l'élément filtrant est constitué par des disques a arête vive empiles les uns sur les autres et séparés par des entretoises7 lesdits disques et lesdites entretoises étant maintenus par des colonnes entre des couronnes supérieure et inférieure formant ledit élément.