Brevet FR2490603A1 — publié le 19820326

Ce procédé concerne principalement l'exploitation du pétrole et plus particulièrement son transport en conduite, son chargement éventuel dans des navires, son déchargement et son stockage avant raffinage. La rareté relative actuelle des produits pétroliers conduit i l'exploitation de pétroles extrêmement visqueux apparentés à la poix ou aux goudrons. Il en est ainsi des réserves pétrolières de la région de l'Orénoque du Vénézuela, avec des produits dont la viscosité est supérieure a 1000 cen tipoises à température ambiante. De tels produits sont extraits par exemple en effectuant un réchauffage de la couche souterraine. Pour leurs transports sur longue distance, un tel réchauffage, qui doit assurer une température voisine de 100eC, n'est pas souhaitable car il conduit i de grosses dépenses d'énergie et au calorifugeage des conduites dites "pipe-linet ou "oléoduc". En outre, en cas d'incident, le pétrole fige dans la conduite qui doit donc être réchauffée sur toute sa longueur. On a envisagé de diminuer la viscosité apparente du produit en l'émulsionnant avec de l'eau, ce qui est d'ailleurs aussi un des procédés d'extraction. Un tel système, complété par adjonction d'un additif polymère réduisant le frottement, est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'A=érique NO 3 520 313 par E.V. BEYMOUR. riais, outre que la grande quantité d'eau nécessaire doit être séparée à l'arrivée, il peut se produire un cassage* de l'émulsion le long de la conduite et/ou dans le navire de transport. De plus, la dépense d'énergie de pompage est encore très supérieure à celle qui suffit pour les pétrole. habituels. Plus simplement, on pourrait en principe transporter des blocs de produits visqueux au sein d'un liquide fluide non miscible à eux, les blocs étant de diamètre voisin de celui de la conduite et de longueur limitée seulement par la condition de ne pas buter dans les courbes. Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 190 701,N, BERkOWITZ et E.J. FENSEN décrivent un procédé basé sur ce principe. On risque cependant que peu à peu des pareelles de produit se détachent des blocs et se fixent sur la conduite, qui s'obstrue ainsi progressivement. Il convient donc d'enfermer les blocs dans des sacs minces étanches, conte G.W. HODGSON et M*E. CHAILES l'enseignent dans le brevet canadien B 673 280. Il reste cependant à transporter le produit visqueux jusqu'aux raffineries, qui sont bien souvent outre-mer, ainsi qu'à réaliser pratiquement les sacs de produits et à les éliminer en fin de transport. Le procédé selon l'invention colporte, en général, comme dans le brevet canadien précité, une séquence de transport en conduite de blocs du produit visqueux ou pâteux enfermés dans des eaveloppes ou sacs minces étanches au sein dtun écoulement de liquide fluide tel que l'eau ou un pétrole léger, 9ais il se caractérisé en ce qu 'il comporte simultanément l'emballage à l'entrée de la conduite, au moins un stockage en citerne des blocs dans leurs sacs, une séquence de déstockage et, éventuellement, une séquence d'élimination des sacs. Dans bien des cas, la citerne sera la cale d'un navire de transport. Elle pourra entre aussi un réservoir-tampon, en amont d'un tronçon de conduite, qui peut par exemple titre utilisé pour transporter des produits de nature différente. Selon un mode préféré, chacun des postes qui caractérisent l'invention, ainsi que la ou les citernes, comportent un bain d'un liquide fluide, dont la masse volumique est voisine de celle du produit. Ce liquide fluide peut titre le mtme que celui de la conduite. De préférence, cette masse volumique du liquide fluide est un peu supérieure à celle du produit, de sorte que les blocs emballés dans leurs sacs ont tendance à monter à la surface libre des divers bains de liquide. Ceci facilite leur reprise en citerne. Pour l'introduction en citerne, elle peut alors se faire au fond de celle-ci. nais elle peut se faire aussi en surface en employant une émission de bulles de gaz (air, azote, gaz carbonique) réparties à partir de la surface du fond de la citerne. Ceci diminue la masse volumique apparente du liquide, ce qui entratne les blocs vers le fond. Si au contraire le liquide de la citerne est moins dense que les blocs, leur reprise peut ne faire par le fond, mais il n'est guère accessible en pratique. On le fait alors par le haut en injec- tant au-dessous des blocs supérieurs des jets de liquide qui les relèvent un peu au sein du liquide de la citerne. L'utilisation de tels bains de liquides est un élément très important pour la mise en oeuvre de l'invention, oar elle permet de réaliser les diverses opérations et transferts du produit avec un minimum d'effort sur les sacs. Ceux-ci doivent en effet être très minces pour que leur prix ne vienne pas grever celui du procédé. Par exemple, pour des blocs de diamètre 0,5 mètre et de longueur 3 mètres, on peut, selon cet aspect de l'invention, employer des sacs formés d'une pellicule de 0,1 mm d'épaisseur ou moins. Les figures indiquent à titre d'exemple des modes de réalisation de postes dont certains détails font aussi partie de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe d'un poste d'emballage. La figure 2 est une vue en coupe d'une citerne de stockage. La figure 1 montre nnevue en coupe d'unposte d'emballage-ensachage à l'entrée de la conduite 1. Celle-ci est ici recourbée vers le haut jusqu'en dessous d'une trémie 2 chauffée où se trouve le produit rendu suffisamment fluide par ce chauffage. Un obturateur 3 est placé en sortie basse de la trémie. il peut consister en une grille à barreaux tels que 4, barreaux qui peuvent entre refroidis pour figer le produit lorsqu'on désire obturer cette sortie. Un bain du mtme liquide fluide que celui de la conduite est formé à l'entrée 5 de celle-ci par une cuve 6 fixée à cette entrée. Dans ce bain trempe au moins en partie la pellicule 7 qui va former le sac 8. Le niveau 9 du liquide du bain règle, par différence avec le niveau du manchon 10 qui guide la pellicule, la traction effectuée par le produit sur celle-ci, qui a été préalablement soudée en 17 par les mtchoires 12, 12' lorsqu'elles sont poussées par les vérins 13, 13'. Lorsque sous cette traction s'est formé un sac de longueur prédéterminée, un détecteur 14 repoussé par l'extrémité Il actionne une vanne 15 qui actionne les vérins 13, 13'. Les mtchoires 12, 12' effectuent alors la soudure supérieure, puis éventuellement la découpe du sac. En pratique, il n'est pas nécessaire de séparer le sac à chaque fois et l'on peut ainsi avec avantage en laisser un certain nombre liés entre eux, car cela diminue au maximum leur espacement, au profit du débit effectif en produit. Ce dispositif d'ensachage n'est indiqué qu'à titre d'exemple. Tout dispositif connu d'ensachage ou mise en boîte cylindrique peut être employé, à la condition expresse, selon 1'invention, de travailler dans un bain du liquide fluide. Par exemple, la trémie 2 est remplacée par une citerne sous pression, et son orifice ainsi que celui 5 de la conduite sont alors d'axe horizontal. Une telle mise en pression peut permettre de supprimer une station de pompage intermédiaire le long de la conduite 1. La pellicule 7, au lieu entre stockée sur le manchon 10, pourrait être déroulée à partir d'un large ruban et soudée longitudinalement en continu. Elle pourrait mSme Titre filée au fur et i mesure par une buse annulaire qui remplacerait le manchon 10. Les frottements éventuels dans le coude de la conduite 1, en particulier à la mise en vitesse des blocs, peuvent titre diminués par addition d'additifs dans le liquide fluide. Des additifs polymères de types connus peuvent jouer ce racle et seme diminuer, comme on l'a indiqué plus haut, la perte de pression tout le long de la conduite 1. La cuve 6 est alimentée en liquide fluide par une conduite 16 reliée à une pompe d'alimentation non figurée. La figure 2 montre en coupe une citerne 17 qui peut ttre la cale d'un navire de transport pétrolier. Pour y introduire des blocs ensachés tels que 8, on remplit d'abord d'eau la citerne ou la cale sur une hauteur égale à peu près à la longueur d'un des blocs et on dispose au voisinage de son niveau libre, par l'ouverture 18, l'extrémité 19 de la conduite 1. Celle-ci est avantageusement flexible pour faciliter sa mise en place. L'extrémité 18 est de préférence évasée pour ralentir l'écoulement et à bord arrondi pour éviter de déchirer les sacs. Si les blocs sont plus légers que l'eau, ils remontent en surface après une certaine plongée due à leur vitesse. En pratique ceci laisse généralement le temps aux blocs suivants de se placer en dessus. Peu à peu on remonte la tuyauterie 1 pour qu'elle suive le niveau de l'eau qui remplit peu à peu la citerne. On peut aussi plonger l'extrémité 19 au fond, ce qui diminue les appuis des blocs les uns sous les autres, l'ensemble de ceux-ci remontant peu à peu. L'excès d'eau peut s'évacuer le moment venu en trop-plein par l'ouverture 18. On peut encore diminuer la densité apparente de l'eau par une émission de nombreuses bulles de gaz au moyen de la tubulure 20 fixée au fond et percée de trous 21. Si au contraire les blocs sont plus lourds que le liquide dans la cale, par exemple si celui-ci est un pétrole léger, il suffit de déverser sans précaution particulière les blocs par en dessus. Mais il convient alors de pomper l'eau amenée par la conduite 1 par une prise en fond de cale par exemple. Pour vider la citerne on cale la conduite 1 ou une conduite analogue, reliée à une pompe d'aspiration, aspirant le liquide fluide qui entraîne peu à peu les blocs. Si ceux-ci sont plus lourds que le liquide, on peut les remonter par émission de jets d'eau vers le haut à partir du fond de la citerne 17, au moyen de la tubulure 20 ou d'une tuyauterie analogue. Simultanément à l'enlèvement des blocs, on rajoute du liquide de façon que les blocs restants soient toujours baignés par celui-ci. On a indiqué sur la figure 2 des blocs reliés trois par trois selon une modalité décrite en regard de la figure 1, et qui est particulièrement avantageuse pour favoriser la vidange de la citerne. D'autre part, le long de la conduite de transport 1, qui peut atteindre plusieurs centaines de kilomètres, il est nécessaire de disposer des stations motrices qui sont généralement des pompes. Celles-ci doivent remonter par exemple de 25 bars la pression du liquide fluide, et ne doivent pas détériorer les blocs. Ceci peut se faire par des systèmes de sas comme indiqué dans le brevet canadien précité. On peut aussi le faire par des pompes montées en dérivation sur la conduite 1, et aspirant puis refoulant le liquide fluide en des points différents sur la conduite. De tels systèmes sont bien connus dans d'autres domaines, par exemple dans le transfert des poissons sur les chalutiers. L'un d'eux est décrit dans le brevet français N0 1 587 026 par G. GRUNDIG et B. WOBORSCHIL. On trouve aussi dans les installations de transfert pneumatique de courrier des systèmes de pompage dont la disposition peut Entre utilisée dans le procédé selon l'invention. REVEWDICAUIONS 1. Procédé de transport de pétrole visqueux ou goudron comportant une séquence de transport en conduite de blocs du produit visqueux ou piteux enfermés dans des enveloppes ou sacs minces étanches, au sein d'un écoulement de liquide fluide, caractérisé en ce que ledit procédé comporte simultanément une séquence d'emballage à l'entrée de la conduite, au moins un stockage en citerne des blocs dans leurs sacs, une séquence de déstockage et éventuellement une séquence d'élimination des sacs. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la citerne est constituée par la cale d'un navire de transport. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la citerne est un réservoir tampon disposé en amont d'un tronçon de conduite. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la citerne transporte des produits de nature différente. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une des séquences d'emballage, de stockage, de déstockage et d'élimination des sacs est effectuée dans un bain d'un liquide fluide, de masse volumique voisine de celle du produit. l'une des 6. Procédé selon / revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'on introduit les blocs à partir de la surface de la citerne replie d'un liquide de masse volumique supérieure à celle du produit à partir de la surface en soumettant ledit liquide à une émulsion de bulles de gaz à partir du fond de la citerne. l'une des 7. Procédé selon / revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'on retire les blocs à partir de la surface de la citerne remplie d'un liquide de masse volumique inférieure à celle du produit en soumettant les blocs à des jets de liquide dirigés vers la surface je la citerne. 8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le poste d'emballage ensachage à l'entrée de la conduite est caractérisé en ce que la conduite (1) est courbée vers le haut sous une trémie (2) chauffée contenant le produit à emballer munie à sa partie basse d'un obturateur (3), et en ce qu'une cuve (6) contenant le m8me fluide que la conduite est disposée entre la sortie de la trémie et l'entrée de la conduite. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'obturateur est formé d'une grille à barreaux (4) qui sont susceptibles d'être refroidis pour figer le produit et obturer la sortie. 10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le réglage de la traction exercée par le produit sur la pellicule formant le sac est obtenu par réglage du niveau (9) du liquide de la cuve (6) par rapport au manchon (10) guidant la pellicule (7). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'au moins deux sacs contenant le produit sont liés entre eux. 12. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des-revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le poste d'emballage comporte une citerne sous pression raccorde à la conduite.