Brevet FR2488531A1 — publié le 19820219

La présente invention a pour objet une installation de valorisation de résidus liquides ou pâteux contenant des hydrocarbures. De nombreuses industries doivent évacuer des résidus pâteux ou liquides contenant des proportions variables d'eau et de matières solides. C'est le cas des produits provenant de laminoirs, de fluides de graissage usagés, des fonds de cuve de stockage etc En outre, certains combustibles ou solvants peuvent etre souillés accidentellement par de fausses manoeuvres. Ces produits, bien que contenant des composants à pouvoir énergétique élevé, sont souvent incinérés dans des fours spéciaux, sans récupération de ces calories et parfois ils nécessitent l'ajout d'un autre combustible pour que les conditions de destruction soient satisfaisantes. le but de l'invention est la réalisation d'une installation relativement simple et fiable, permettant de valoriser ces résidus en récupérant les produits# combustibles de ceux-ci. On connais déjà des procédés pour la récupération de produits relativement bien définis et peu souillés. Ce sont les procédés de régénération des huiles moteurs par cassages acides, décantation, filtration et distillation, ou bien par centrifugation à chaud assistée d'un prétraitement chimique. les colts d'investissement et de mise en oeuvre de ces deux procédés sont très élevés, de sorte que ces procédés ne peuvent stappliquer qu'au traitement de produits donnant lieu à une forte valeur ajoutée (lubrifiants) et faiblement souillés. Par ailleurs, en ce qui concerne la centrifugation à chaud, l'application de cette technique peut s'avérer extrêmement dangereuse sur des résidus dont on ignore la provenance exacte, en raison des risques d'explosion possibles dans le cas où les résidus contiennent des solvants facilement inflammables ou détonnants, non décelés à la réception L'installation de valorisation de résidus liquides ou pâteux visés par l'invention, comprend un bac de réception des résidus, des moyens de réchauffage de ceux-ci pour diminuer leur viscosité, ainsi que des moyens pour séparer par décantation les différentes phases des résidus. Suivant l'invention, l'installation comporte une boucle de circulation des résidus réchauffés comprenant: - un mélangeur dans lequel on injecte un additif pour le mélanger avec les résidus réchauffés, cet additif ayant pour rle de favoriser le relargage des solides en suspension ainsi que la coalescence des phases liquides dispersées dans le mélangeur, - un coagulateur dans lequel est injecté le mélange résidus-additif provenant du mélangeur, - et une pompe au moins qui recycle en tête de l'installation, mais en aval du bac de réception, la majeure partie des résidus sortant du coagulateur, afin de parfaire le traitement et d'augmenter la probabilité de rencontre de l'additif avec des résidus non encore traités. le traitement des résidus dans cette boucle de recirculation qui assure un recyclage permanent de la majeure partie des résidus à traiter, permet l'adjonction de produits de coagulation adaptés aux déchets à recycler. On réalise également de la sorte un affinage du traitement qui permet de mieux contrôler des paramètres bien déterminés, tels que le P.C.I., le point éclair et la teneur en eau. L'ageneement de cette boucle de recyclage permet également d'utiliser les produits coagulants avec un meilleur rendement. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés on a représenté une forme de réalisation non limitative de l'installation selon l'invention. - La figure unique est un schéma montrant un mode de réalisation de l'installation de valorisation selon l'invention. L'installation illustrée aux dessins est destinée à la valorisation de résidus liquides ou pâteux contenant des hydrocarbures. Elle comprend un bac 1 de réception des résidus A, ainsi que des moyens de réchauffas de ceux-ci pour diminuer leur viscosité et des moyens pour séparer par décantation les différentes phases des résidus. Conformément à l'invention, l'installation comporte une boucle de circulation des résidus reehauffés, constitués de la manière suivante - un mélangeur 2 dans lequel on injecte un additif préparé dans une cuve de stockage 3, l'injection de l'additif dans le mélangeur 2 à partir de la cuve 3 étant exécutée par une pompe volumétrique 4. - un coagulateur 5, relié au mélangeur 2, et dans lequel est injecté le mélange résidus-additif provenant du mélangeur 2, - deux pompes 6, 6a, qui recyclent en tete de l'installation mais en aval du bac de réception 1, la majeure partie des résidus sortant du coagulateur 5, et ce par une canalisation 7. La pompe 6 est placée immédiatement en aval du bac 1, à l'entrée de la boucle de recyclage des résidus, la pompe 6a étant placée sur la canalisation 7 partant du coagulateur 5, pour aboutir immédiatement en aval de la pompe 6. La boucle de recyclage précitée comprend également les organes suivants, entre la pompe 6 et le mélangeur 2 un échangeur de chaleur 8 et une chaudière 9, ltéehangeur 8 étant de préférence à injection directe de la vapeur dans la chaudière 9, de manière à ce que les résidus puissent atteindre une température comprise entre 60 et 90 degrés C. Suivant une partieularité.de l'invention, la pompe 6 de circulation.des résidus a un débit au moins égal au triple du débit de résidus à traiter. La température mentionnée ci-dessus comprise entre 60 et 90 degrés est suffisante pour abaisser la viscosité des résidus à une valeur convenable, permettant le mélange de ces résidus avec l'additif introduit dans le mélangeur 2 par la pompe 4, et pour que ce mélange soit suffisamment efficace. En aval de la boucle de recyclage qui vient d'etre décrite, l'installation comprend également les éléments suivants : une vanne 11, placée sur une canalisation de liaison entre le coagulateur 5 et une cuve de décantation statique 12, maintenue en température par un échangeur 13, et dans laquelle s'effectue la séparation des phases et le dégazage par un dispositif d'aspiration 14 constitué par exemple par un ventilateur, placé au-dessus de la cuve 12. Cette dernière est reliée par une canalisation 15 au bac de réception 1, cette canalisation ayant une fonction qui sera explicitée ci-après. Une autre canalisation 16 partant de la partie supérieure de la cuve de décantation 12, débouche dans un filtre 17 relié à une pompe 18 qui refoule le produit fini dans une cuve de stockage 19. le fonctionnement de l'installation de valorisation qui vient autre décrite est le suivant. les résidus À sont introduits dans le bac 1 qui est réchauffé pour permettre le traitement de résidus non pompables à la température ambiante. La pompe volumétrique 6, dont le débit est au moins trois fois supérieur au débit de traitement souhaité pour les résidus refoule ces derniers dans l'échangeur de chaleur 8, puis dans la chaudière 9, de façon que la température des résidus atteigne une valeur comprise entre 60 et 90 degrés C. Cette température est alors suffisante pour que la viscosité des résidus soit suffisamment faible pour permettre un mélange satisfaisant entre ces résidus et l'additif provenant de la cuve 3, et pompé dans le mélangeur 2 par la pompe volumétrique 4. Suivant une particularité de l'invention, l'additif utilisé est neutre, de façon à éviter toutes corrosions des équipements dans lesquels doivent votre utilisés les produits obtenus par le traitement de valorisation exécuté dans l'installation. Compte tenu de la fonction assignée à l'additif, l'homme de l'art peut choisir les produits convenables parmi un certain nombre de produits connus. Cet additif a donc pour fonction de favoriser le relargage des solides en suspension ainsi que la coales cence des phases liquides dispersées dans le mélangeur 2. le résidu mélangé avec l'additif est ensuite amené dans le coagulateur 5, constitué d'un réservoir rempli d'un garnissage grossier provoquant une coalescence des liquides dispersés, par chocs et captation les pompes 6 et 6a permettent de recycler en tete de l'installation, c'est-à-dire dans ltexemple décrit entre la pompe 6 et l'échangeur 8, la majeure partie du débit de résidus provenant du coagulateur 5, par exemple les 2/3. Ceci parfait le traitement des résidus et augmente la probabilité de rencontre de l'additif avec des résidus neufs, non encore traités. On évite ainsi d'effectuer différentes injections successives, ce qui constitue un avantage substantiel de l'installation selon l'inventionO La vanne il permet de régler la température de la boucle de recyclage à la température désirée, en particulier lors de la mise en route de l'installation. les résidus provenant du coagulateur 5 sont amenés dans la cuve de décantation statique 12, dans laquelle s'effectue la séparation des phases et le dégazage des produits légers par le dispositif d'aspiration 14. Dans la cuve 12, le produit se sépare en différentes phases - une phase inférieure D constituée d'eau et de boues, qui est évacuée vers une station de traitement de ces eaux par une canalisation 20. - une phase huileuse inférieure B contenant encore des particules charbonneuses, qui est recyclée vers la cuve de réception 1 par la canalisation 15 ; dans la cuve 1, ces particules solides peuvent s'agglomérer avec d'autres solides plus denses et être séparées lors d'un traitement ultérieur. le volume de la phase huileuse B ainsi recyclée représente environ 10 à 15 % de la phase huileuse totale. - la partie supérieure C (huile) est récupérée par la canalisation 16, filtrée en 17 et recueillie par la pompe 18 dans la cuve de stockage 19 du produit fini. les produits ainsi traités et récupérés dans la cuve 19 ont un pouvoir calorifique inférieur (P.C.I.) comparable au combustible classique du commerce (8000 à 10 000 PSI). En plus des avantages mentionnés ci-dessus de l'installation selon l'invention, on notera encore que celle-ci présente l'avantage suivant : le fait de provoquer la coagulation par chocs dans le coagulateur 5 à garnissage grossier apporte une amélioration identique à celle constatée entre une colonne à garnissage et une colonne à écoulement, dans le cas des laveurs à gaz. Cette installation permet donc de valoriser des résidus contenant des hydrocarbures pour en récupérer des produits combustibles intéressants, et ce avec un excellent rendement grâce au recyclage en boucle des résidus entre le coagulateur 5 et le mélangeur 2. le recyclage de la phase huileuse inférieure B en tête de l'installation contribue également à l'obtention d'un rendement très satisfaIsant. L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et peut comporter de nombreuses variantes d'exécution dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICA2IONS 1 - Installation de valorisation de résidus liquides ou pâteux contenant des hydrocarbures, comprenant un bac de réception des résidus, des moyens de réchauffage de ceux-ci pour diminuer leur viscosité ainsi que des moyens pour séparer par décantation les différentes phases des résidus, caractérisée en ce qu'elle comporte une boucle de circulation des résidus réchauffés, comprenant - un mélangeur dans lequel on injecte un additif pour le mélanger avec les résidus réchauffés, cet additif ayant pour rôle de favoriser le relargage des solides en suspension ainsi que la coalescence des phases liquides dispersées dans le mélangeur, - un coagulateur dans lequel est injecté le mélange résidus-additif provenant du mélangeur, - et une pompe au moins qui recycle en tête de l'installation, mais en aval du bac de réception, la majeure partie des résidus sortant du coagulateur, afin de parfaire le traitement et d'augmenter la probabilité de rencontre de l'additif avec des résidus non encore traités. 2 - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'une pompe de circulation des résidus, placée entre le bac de réception et l'entrée de la boucle de circulation des résidus, doet le débit est au moins égal au triple du débit de résidus à traiter. 3 - Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le coagulateur est constitué d'un réservoir rempli d'un garnissage grossier. 4 - Installation selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant une cuve de décantation statique maintenue en température par un échangeur de chaleur, dans laquelle les résidus issus de-la boucle de circulation sont introduits, caractérisée en ce qu'elle comporte un système de recyclage, à partir de cette cuve de décantation, d'une partie de la phase huileuse dans le bac de réception en tête de l'installation. 5 - Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la cuve de décantation statique est équipée d'un dispositif d'aspiration capable de dégazer la cuve pour séparer les produits légers des phases liquides. 6 6 - Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'additif est neutre, de façon à éviter toute corrosion des équipements dans lesquels doivent être utilisés les produits obtenus par le traitement de valorisation exécuté dans ladite installation.