Brevet FR2511754A1 — publié le 19830225

La présente invention concerne un procédé pour transporter par une canalisation des produits très visqueux,en particulier des huiles combustibles lourdes. Une huile lourde, c'est-à-dire dont le point d'écoulement dé 4 passe 300 C et la viscosité est supérieure à 10 centistoke à la tempéra- ture ordinaire est à considérer comme un solide plastique (semi-iquide) qui adhère fortement aux surfaces solides telles que le métal, la cérami que, la roche, le ciment et presque tous les matériaux organiques (poly éthylène, polypropylène, téflon, nylon, polyesters, etc ...). Son écoulement dans une canalisation telle qu'un oléoduc est fortement freiné parce que cet hydrocarbure se comporte comme un piston solide plastique adhérant aux parois de la canalisation, sur toute sa longueur. On connaît déjà, par exemple par le brevet français 2 370 229, des procédés permettant de transporter une huile combustible lourde dans 'une canalisation sous la forme d'une suspension dans l'eau. L'inconvénient de tels procédés réside dans la nécessité de fractionner ou/et de congeler les produits à transporter, ce qui rend ces procédés difficiles à mettre en oeuvre et peu attrayants du point de vue économique. On connaît également par le brevet US 2 821 205 une méthode de transport d'un liquide visqueux dans une conduite, cette méthode compor tant l'injection d'un fin film d'un liquide lubrifiant tel que l'eau le long de la paroi interne de la conduite. Cette méthode n'est cependant applicable qu'à des produits dont la viscosité n'est pas trop élevée pour ne pas empecher leur passage dans des stations de pompage réparties le long de la conduite, l'eau (ou plus généralement le liquide de pompage) étant introduite en aval de cha que station de pompage et extraite en amont de la station suivante, de façon à éviter la création d'émulsion dans les pompes, l'eau extraite étant, après décantation, réinjectée à la sortie de chaque pompe. Cette méthode n'est notamment pas applicable au transport d'hydrocarbures lourds dont le point d'écoulement dépasse 300 C et la visco 4 sité est supérieure à 10 centistoke à la température ordinaire, c'est- à-dire qui sont pratiquement solides à la température ambiante. En effet, ces produits ne sont pas pompables et, par ailleurs, l'extraction de la phase aqueuse lubrifiant la paroi interne de la canalisation, réalisée selon cette méthode immédiatement en amont de chaque station de pompage, entraînerait l'adhésion des hydrocarbures à cette paroi, provoquant le bouchage immédiat de la canalisation. Le problème ainsi posé est résolu selon l'invention en utilisant un procédé pour transporter par une canalisation des produits très visqueux, en particulier des huiles combustibles lourdes1 comportant l'utilisation d'un fluide intermédiaire immiscible aux produits transportés, ce fluide intermédiaire entourant ces produits d'un film lubrifiant, caractérisé en ce que l'on fait s'écouler les produits sous l'action d'une 'pression différentielle appliquée entre les extrémités de la canalisation, le long d'une paroi continue formée par une membrane tubulaire imper méable aux produits à transporter, mais perméable au fluide intermédiaire, en maintenant du coté de la membrane opposée à ladite paroi une phase de fluide intermédiaire capable de diffuser à travers ladite membrane pour réaliser un mouillage continu de ladite paroi. Le procédé selon l'invention réalise tout au long de la conduite une lubrification continue de l'interface entre la paroi de la canalisation et le piston plastique à l'aide dlune deuxième phase ou phase intermédiaire non miscible à ce produit, telle que l'eau, l'alcool méthyliqe, etc ... afin, pour ainsi dire, de faire flotter le piston plastique. Pour éviter l'adhésion du produit à la paroi interne de la canalisation, il faut ajouter un agent tensio-actif approprié à la phase intermédiaire (par exemple du sulfonate de pétrole). Dans le cas où la phase intermédiaire est une phase aqueuse, il faut d'autre part que la surface interne de la canalisation ait un caractère hydrophile. Les matériaux les plus appropriés pour constituer cette surface sont des polymères naturels ou artificiels comportant des groupes polaires (- OH, - C00H, - S03 Na...) comme le produit commercialisé sous la marque Cellophane, les boyaux naturels et certains verres, sous forme de membranes semi-perméables qui réalisent une diffusion de lteau afin d'assurer le mouillage de la périphérie du produit transporté. L'invention est illustrée par les dessins annexés où - la figure 1 est un schéma de principe illustrant le procédé selon l'invention, - et la figure 2 illustre schématiquement la mise en oeuvre de l'inven tion, et - la figure 3 représente schématiquement un montage de laboratoire pour la mise en oeuvre de l'invention. La figure 1 est un schéma de principe illustrant le procédé selon l'invention. Pour faciliter l'écoulement de produits très visqueux 1 immiscibles à l'eau, tels que des hydrocarbures lourds dans une conduite 2, on fait s'écouler ces produits le long d'une paroi ayant des propriétés hydrophiles, par exemple une matière plastique recouvrant la surface interne du tube 2 et l'on interpose une phase aqueuse 3 non miscible aux produits à transporter entre cette paroi et ces produits. Ces derniers sont alors facilement déplacés par application d'une différence de pression entre les extrémités de la conduite à la manière d'un piston qui flotte en quelque sorte dans la phase aqueuse. La pression différentielle motrice pourra être extrêmement réduite si l'on applique le procédé selon l'invention. Cette pression différentielle pourra être réalisée en repoussant le piston formé par le produit visqueux au moyen d'un organe de pompage refoulant la phase aqueuse à l'entrée de la canalisation. On pourra également réaliser cette différence de pression en créant une charge g (figure 3) au moyen d'un réservoir surélevé audessus de la canalisation, dans lequel est déversé le produit visqueux à transporter. Comme indiqué ci-dessus, il convient d'ajouter un agent tensioactif approprié à la phase aqueuse et la paroi entourant les produits à transporter devra avoir un caractère hydrophile. La figure 2 illustre schématiquement un mode de mise en oeuvre de l'invention utilisant une conduite 4 du type oléoduc pouvant, par exemple, être constituée en métal, cette conduite renfermant une membrane tubulaire semi-perméable 5, par exemple en cellophane alimentée en produits visqueux 6 à transporter. On réalise une lubrification continue de la paroi interne de la membrane tubulaire 5 par admission d'eau de mouillage dans l'espace annulaire 7 séparant la membrane de la surface interne du tube 4. En faisant circuler de l'eau douce dans cet espace externe, on pourra obtenir une pression osmotique résultant d'une faible différence de salinité entre cette eau douce et une eau plus salée 8 contenue à l'intérieur de la membrane 5 et qui réalise le mouillage de la paroi interne de cette membrane. la figure 3 représente schématiquement un montage utilisé au laboratoire pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. I1 comporte un récipient 9 d'une capacité de 50 litres contenant du pétrole du Vénézuéla, ou Boscan,, d'une viscosité de 20 000 centistoke à 200, que l'on désire faire s'écouler jusqu'à un récipient 10 par l'intermédiaire d'un tuyau métallique qui comporte une portion verticale lla se raccordant à une portion horizontale llb, cette dernière ayant une longueur d'environ 5 mètres. Ce tuyau est doublé intérieurement par une membrane 12 en cellophane formant un conduit d'un diamètre de ?O millimètres raccordé en 13 à la base du récipient 9 et à un conduit d'écoulement coudé 14 à l'autre extrémité du tuyau métallique. Un espa ce annulaire 15 est ainsi défini entre la surface interne de ce tuyau et la membrane 12, cet espace interne comportant à ses deux extrémités des conduits 16 et 17 permettant d'y faire circuler de l'eau douce additionnée de 0,1 % de sulfonate de pétrole. La différence de pression entre la portion horizontale llb du tuyau et la surface libre du Boscan dans le récipient 9 est de 50 centimètres d'eau, soit 1/20 bar environ. On obtient ainsi un débit d'écoulement d'environ 100 litres/ heure à la température de 200 C. A titre comparatif, si l'on relie le récipient 9 au récipient 10 par un simple tuyau de verre ou métallique ayant le meme profil lla, llb et la meme longueur que ci-dessus, mais sans mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, il n'y a aucun écoulement du Boscan vers le récipient 10. REVENDICATIONS 1. - Procédé pour transporter par une canalisation des produits très visqueux, en particulier des huiles combustibles lourdes comportant l'utilisation d'un fluide intermédiaire immiscible aux produits transportés, ce fluide intermédiaire entourant ces produits d'un film lubrifiant, caractérisé en ce que l'on fait s'écouler les produits sous l'action d'une pression différentielle appliquée entre les extrémités de la canalisation, le long d'une paroi continue formée par une membrane tubulaire située dans la canalisation, cette membrane étant imperméable aux produits à transporter, mais perméable au fluide intermédiaire, en maintenant du coté de la membrane opposée à ladite paroi une phase de fluide intermédiaire capable de diffuser à travers ladite membrane pour réaliser un mouillage continu de ladite paroi. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute un agent tensio-actif audit fluide intermédiaire. 3. - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide intermédiaire comporte une phase aqueuse. 4. - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on fait s'écouler les produits le long d'une paroi constituée de polymères renfermant des groupes polaires. 5. - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise une membrane de Cellophane. 6. - Dispositif pour le transport de produits très visqueux, comportant une conduite de transport se raccordant à des moyens d'alimentation sous pression des produits à transporter, caractérisé en ce que cette conduite renferme une membrane tubulaire adaptée à être raccordée auxdits moyens d'alimentation et en ce que ladite conduite comporte des moyens d'admis sion d'un fluide auxiliaire immiscible aux produits transportés sur la paroi externe de ladite membrane tubulaire, ladite membrane étant imperméable aux produits à transporter, mais perméable audit fluide. auxiliaire, de manière que ce fluide assure par diffusion à travers cette membrane, un mouillage continu de sa paroi interne réalisant un film lubrifiant continu séparant cette membrane des produits à transporter.