Brevet FR2564819A1 — publié le 19851129

l 2 2564819 La présente invention est relative à un procédé pour la production continue d'eau pure, pour l'alimentation des chaudières, à partir d'eaux conte- nant des sels, des hydrocarbures et Fe++. Ces eaux sont obtenues par exemple au cours des traitements appli- qués dans l'industrie pétrolière, en particulier comme eaux excédentaires prove- nant d'installations à flot de vapeur. Ces eaux sont très difficiles à régénérer et à réutiliser. Or, l'extraction du pétrole à partir de gisements pauvres exige une grande consommation d'énergie. L'industrie pétrolière produit de la vapeur sous forte pression dans ses propres chaudières. Or, les générateurs de vapeur exigent, pour l'alimentation des chaudières, une eau pure. Les installations connues pour le dessalement de l'eau sont de types multiples. Il est également connu de séparer les hydrocarbures de l'eau. Pour une eau d'alimentation de chaudières, ce sont surtout les sels et les hydrocarbures qui doivent être éliminés. Au cours de cette opération, il faut éviter que les ions Fe qui portent deux charges positives s'oxydent et provoquent des dép6ts. Le but de l'invention est la mise au point d'un procédé qui permette de transformer les eaux contenant des sels, des hydrocarbures et Fe+, sans préci pitation de Fe++ et, de ce fait, sans dép8ts sur les surfaces de chauffe ou d'au- tres parties de l'installation, en eau d'alimentation de chaudières. Ce but est atteint, suivant l'invention, par un procédé caractérisé en ce que l'eau purifiée mécaniquement est soumise à l'abri de l'air, sous vide, à un dégazage thermique, puis à une évaporation par ruissellement et à une con- densation mécanique des liquides, les liquides condensés et purifiés passant sur les surfaces de chauffe de l'évaporateur à ruissellement dans des conditions telles que l'évaporation par ruissellement s'effectue à une température plus basse que dans le cas de la condensation dans les surfaces de chauffe, en ce que les eaux purifiées sont extraites d'un séparateur auquel les eaux provenant des surfaces de chauffe de l'étage d'évaporation par ruissellement sont amenées sous une atmosphère de vapeur de gaz et de vapeur d'hydrocarbures et en ce que les hydrocarbures incondensables sont aspirés à partir du séparateur. L'épuration mécanique élimine de l'eau à purifier, les hydrocarbures lourds et le dégazage thermique élimine les hydrocarbures volatils. L'évaporation par ruissellement sous vide élimine les hydrocarbures volatils résiduels. Dans les surfaces de chauffe de l'évaporateur à ruissellement, les liquides condensés sont soumis à une condensation au cours de laquelle le produit de distillation le plus pur se sépare par condensation. Les hydrocarbures incondensables qui peuvent encore subsister peuvent être aspirés à partir du séparateur, d'o l'on peut extraire une eau pure dessalée et exempte d'oxygène. La séparation par évaporation s'effectue d'une manière particuliè- rement avantageuse lorsque la différence de température entre les deux opéra- tions est de 3 à 5 C. Le procédé suivant l'invention permet d'obtenir que, pendant tout leur traitement, les eaux ne viennent jamais en contact avec de l'oxygène, de sorte que le Fe++ ne peut pas précipiter. L'avantage supplémentaire qui en ré- sulte est qu'à aucun moment de la mise en oeuvre du procédé il ne peut se former de dépôts qui salissent des parties de l'installation et, de ce fait, provoquent des difficultés pour l'application du procédé. L'invention est décrite ci-après d'une manière plus détaillée, au moyen d'un exemple de réalisation, en se référant au dessin sur lequel: La Figure 1 est un schéma illustrant les opérations successives du procédé suivant l'invention. La Figure 2 représente un autre mode de réalisation du dégazage ther- mique. Les eaux qui doivent être traitées sont amenées par une canalisation 2 à un étage d'épuration mécanique 1, à partir duquel les hydrocarbures lourds sont extraits par une canalisation 3. L'eau purifiée mécaniquement est envoyée par une canalisation 4 à un étage de stabilisation 5 d'oû elle est envoyée, sta- bilisée, par une canalisation 6a à un préchauffeur et à un préchauffeur final 7, comportant une surface de chauffe 7a.Par une canalisation 8 et un dispositif de projection 10, l'eau préchauffée arrive à un dégazeur 9 à partir duquel les hydro- carbures volatils sont aspirés par une canalisation 11 et une pompe à jet 12. De même, les constituants volatils sont aspirés à partir du préchauffeur final 7 par une canalisation 11. L'eau dégazée thermiquement est amenée par une canalisation 13 à un système de pulvérisation 15, à l'intérieur d'un évaporateur à ruisselle- ment 14 et se répartit, sous la forme d'une pellicule mince, uniformément sur le côté extérieur des tubes d'évaporateur d'un échangeur de chaleur 16. Le liquide qui se forme est aspiré, par l'intermédiaire d'un tamis antibrouillard 17, par un condensateur 19 et il est condensé et, de ce fait, porté à une température élevée. Le liquide condensé se condense dans les surfaces de chauffe de l'évaporateur 16 et le condensat qui s'y forme va, par une canalisation 21, dans un séparateur 22. Dans ce séparateur, le condensat est débarrassé, par détente partielle contrôlée, des hydrocarbures résiduels, de sorte qu'on obtient un produit de distillation très pur qui, par une pompe à condensats 23 et une canalisation 24, est envoyé au préchauffeur 6a et aspiré par la sortie 28. Les huiles qui sont encore contenues dans les liquides ne se con- densent pas alors, de sorte que les hydrocarbures incondensables sont aspirés par une canalisation 25 à partir d'un séparateur 22 et sont envoyés au préchauf- feur 7. Le condensat est évacué en 27, Pendant l'évaporation par ruissellement, il se produit aussi une évaporation des hydrocarbures résiduels à bas point d'ébullition. Une partie du liquide à évacuer est extraite de l'évaporateur 14 et envoyée par la canalisation 29 sous l'action d'une pompe de circulation, à un cyclone 30. Les matières solides sont éliminées du cyclone par la sortie 31. Le reste du liquide à évacuer est rejeté par la pompe 33 dans la canalisation 34, en passant par le préchauffeur 6a et la canalisation 35. Dans l'exemple de réalisation représenté par la Figure 1, l'instal- lation de dégazage thermique est constituée par un préchauffeur 7 et par un dé- gazeur 9. Comme l'indique la Figure 2, le dégazage thermique s'effectue dans un étage commun. Pour cela, les surfaces de chauffe 7a sont introduites dans le dé- gazeur et sont reliées à la canalisation d'amenée 27 et à la canalisation d'éva- cuation 27a. Comme dans l'exemple de réalisation représenté sur la Figure 1, l'eau, dans ce cas également, est envoyée par une canalisation 8 et un dispositif de ré- partition 10 dans le dégazeur 9 et l'eau thermiquement dégazée et aspirée par la canalisation 13. Les hydrocarbures volatils sont encore extraits en 11 et 12. 4 2564819 REVENDICATIONS 1 - Procédé pour la production continue d'eau pure, pour l'alimen- tation de chaudières, à partir d'eaux contenant des sels, des hydrocarbures et Fe+, caractérisé en ce que l'eau purifiée mécaniquement est soumise, à l'abri de l'air, sous vide, à un dégazage thermique, puis à une évaporation par ruissel- lement et à une condensation mécanique des liquides, les liquides condensés et purifiés passant sur les surfaces de chauffe de l'évaporateur à ruissellement dans des conditions telles que l'évaporation par ruissellement s'effectue à une température plus basse que dans le cas de la condensation dans les surfaces de chauffe, en ce que les eaux purifiées sont extraites d'un séparateur auquel les eaux provenant des surfaces de chauffe de l'étage d'évaporation à ruissellement sont amenées sous une atmosphère de vapeur de gaz et de vapeur d'hydrocarbures et en ce que les hydrocarbures incondensables sont aspirés à partir du séparateur. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les eaux épurées mécaniquement sont stabilisées avant le dégazage thermique. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évapo- ration et la condensation s'effectuent avec une différence de température de 3 à C. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que le préchauffage pour le dégazage thermique s'effectue au moyen de vapeur du distillat détendu et des gaz incondensables correspondants. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, carac- térisé en ce que le dégazage thermique s'effectue à un stade commun. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, carac- térisé en ce que les liquides formés lors de l'évaporation par ruissellement sont envoyés, avant la condensation, par l'intermédiaire d'un tamis antibrouillard (17) avec un effet de coalescence. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en - ce que les hydrocarbures volatils sont extraits de l'étage de dégazage au moyen d'une pompe à vide ou d'un condenseur à jet (12). 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, carac- térisé en ce que le liquide à évacuer provenant de l'évaporation par ruisselle- ment traverse un cyclone (30) d'o les constituants solides sont extraits.