BE515020A - - Google Patents

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BE515020A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G33/00Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils
    • C10G33/02Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils with electrical or magnetic means

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description


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  PROCEDE   AMELIORE   DE COALESCENCE ELECTRIQUE. 



   La présente invention est relative à un procédé amélioré de coa- lescence électrique et à l'appareil pour l'emploi de ce procédé. Elle est plus spécialement relative à un procédé et un appareil améliorés pour la rup- ture d'émulsions huileuses, comme, par exemple, des émulsions d'huile aqueu- ses. Une adaptation particulière de la présente invention est relative à un procédé et un appareil perfectionnés pour traiter des huiles hydrocarbonées afin d'en enlever des substances étrangères, telles que, par exemple, pour l'enlèvement de sels contenus dans des courants hydrocarbonés fluides. La présente invention concerne spécialement un procédé'amélioré   d'enlèvement   électrique de sels, dans lequel l'écoulement du courant de fluides, dont on enlève les sels, est contrôlé d'une manière critique.

   Suivant la présente invention, un courant hydrocarboné contenant des sels est traité chimiquement, émulsionné et envoyé dans une zone où il est soumis   à   l'effet d'un champ élec- trique en vue de sa coagulationo Le courant est enlevé du champ électrique et envoyé dans une zone de décantation séparée. 



   Il est bien connu dans la pratique que divers pétroles bruts non- tiennent des sels et autres substances nuisibles en concentrations diverses. 



  Ces sels comprennent le chlorure de magnésium, le chlorure de calcium et le chlorure de sodium. On trouve parmi d'autres métaux présents, le fer, le stron- tium, le potassium et le   vanadium.   Leurs sels peuvent être présents sous for- me de bromunes, sulfates, carbonates et bicarbonates.

   Il est nécessaire que ces sels soient enlevés des matières brutes ou au moins réduits dans une grande mesure, car les gels non seulement provoquent la corrosion de l'ins- tallation de raffinage, mais encore bouchent les appareils, comme, par exem- ple, les échangeurs de chaleur, les condenseurs,   etc.,...   Bien que le chle- rure de sodium soit présent dans la concentration la plus grande, ce sont le chlorure de sodium et   le   chlorure de calcium qui provoquent le plus de corrosion et de dommages à l'installation de raffinage et de distillation. 

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   Il est connu d'enlever ces sels nuisibles par divers procédés. 



   Un procédé courant utilisé consiste à ajouter de l'eau à Ia ma- tière brute contenant ces sels et à chauffer le mélange jusque'une tempé- rature élevée, telle que, par exemple, jusqu'à environ 300 F. Le courant chauffé est maintenu à une pression élevée de, par exemple, environ 200 livres. Dans une opération d'enlèvement de sels de ce type, en vue d'assu- rer un excellent contact entre l'eau et le sel de la matière   brute,'il'est   nécessaire de réaliser un mélange complet de l'eau et de l'huile brute, ce qui a pour résultat la formation d'une émulsion de l'huile et de l'eau. Le mélange peut être assuré par tout moyen quelconque, mais il est habituelle- ment réalisé en faisant passer le courant à travers une soupape de réduction de pression.

   L'émulsion résultante est habituellement passée à travers un lit de matière donnant la coagulation, qui comporte généralement du sable. 



   Le courant est ensuite envoyé à une zone de décantation, où l'eau et l'huile se séparent. La phase aqueuse contenant le sel est enlevée à la base de la zone de décantation, tandis que la phase huileuse, qui est habituellement sensiblement débarrassée de sels, est enlevée au sommet de cette zone de dé- cantation. Le degré auquel l'huile est débarrassée des sels est, dans une gran- de mesure, fonction des dimensions de l'installation et de la quantité d'eau utilisée. Habituellement, en vue d'assurer une diminution satisfaisante de la teneur en sels de l'huile, il est nécessaire d'utiliser une cristallisa- tion relativement grande. 



   Divers procédés électriques ont également été proposés. En géné- ral, ces procédés comprennent une addition d'eau à la matière brute conte- nant des sels, le chauffage du mélange jusqu'à une température d'environ   200 F   à une pression d'environ 75 livres, et le passage du courant à travers une soupape de réduction de pression ou autre moyen de mélange pour assurer un mélange approprié, qui a pour résultat, un émulsionnement. L'émulsion est envoyée dans une zone contenant des électrodes qui maintiennent un champ électrique entre elles. Due au champ électrique, une rupture de l'émulsion se produit, ce qui permet à la phase aqueuse de se séparer de la phase hui-   leuse.   Le sel, dans une grande mesure, s'associe à la phase aqueuse.

   Bien que ces procédés soient satisfaisants, il est nécessaire d'utiliser une ins- tallation relativement grande. 



   Suivant la présente invention, il a maintenant été découvert que des résultats inattendus et avantageux sont assurés en prévoyant que   l'epé-   ration d'enlèvement électrique des sels soit menée de manière   qu'un-courant   passe d'abord à travers,une zone électrique dans laquelle il est   soumis'aux   effets d'un champ électrique, et ensuite envoyé dans une zone de décantation ou de séparation distincte. Des mises en oeuvre préférées de la présente in- , vention sont atteintes en utilisant une série de surfaces   parallèles,   de pré- férence des surfaces inclinées, à la fois dans la zone électrique et dans- la zone de coalescence 
La présente invention peut être facilement comprise en se réfé- rant aux dessins illustrant des réalisations de ladite invention. 



   La figure 1 illustre une adaptation de l'invention, dans laquel- le la zone électrique et la zone de décantation consistant en deux récipients séparés. 



   La figure 2 illustre une adaptation de   l'invention,   dans   laquql-   le la zone de séparation fait partie intégrante de l'appareil   d'enlèvement -   des sels et est disposée de telle manière, par rapport à la zone électrique, que   1'émulsion.non   brisée tende à revenir vers   la.zone   électrique. 



   La figure 3 est une adaptation particulière de 1''invention, si- milaire à la réalisation de la figure 2. 



   La figure   4   illustre   l'opération   améliorée d'enlèvement des sels. 



   La figure 5 montre les   électrodes,   tandis que la figure 6 montre en détail le type préféré de surfaces de coalescence. 

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   En se référant spécialement à la figure 1, une huile d'alimenta- tion hydrocarbonée, contenant des sels, est introduite dans le système par une conduite d'alimentation 1. De   1?eau   est introduite dans le système par la conduite 2. Le mélange peut contenir tout produit chimique convenable, qui est particulièrement capable de briser une émulsion, en améliorant ain- si les opérations électriques d'enlèvement des sels. Le mélange est chauffé jusqu'à une température élevée et maintenu à une pression élevée également. 



   Le mélange est envoyé dans une soupape de réduction de pression 3, dans la- quelle la pression est donc réduiteo Ceci forcera l'huile et l'eau à se mé- langer complètement, avec pour résultat la formation d'une émulsion. L'émul- sion est introduite dans une zone électrique 10, qu'elle traverse entre des électrodes espacées 4. Dans le champ électrique, une rupture partielle de l'émulsion a lieu. Une   phse   riche en huile, qui est formée, est enlevée de la zone 10 par la conduite 5. La phase riche en eau, qui se forme, est évacuée de la zone 10 par la conduite 6. 



    @   
Le courant enlevé par la conduite 5 est introduit au sommet de la zone de décantation 20, tandis ue la phase riche en eau, enlevée de la zone 10 par la conduite 6, est introduite au ou près du fond de la zone 20.., Ces courants circulent longitudinalement à travers la zone 20, entre une sé- rie d'éléments 7, de coalescence ou formant chicanes, parallèles, espacés.' Ces éléments formant chicanes ou de coalescence sont légèrement inclinés ' vers le haut dans la direction d'écoulement des courants respectifs, en per- mettant ainsi à toute phase aqueuse qui s'y forme de s'écouler librement vers l'arrière en direction de l'extrémité d'admission de la zone.

   Il est préfé- rable que ces éléments de coalescence 7 présentent des rebords ou lèvres 9 qui, dans une grande mesure, empêchent l'écoulement d'eau par-dessus la par- tie ayant des éléments respectifs. Une matière brute, sensiblement exempte d'eau et ayant donc une teneur relativement faible en sel est enlevée de la zone 20 par la conduite 11. La phase aqueuse est évacuée de la zone 20 par la conduite 12 et utilisée suivant les désirs. Suivant une adaptation, particulière de l'invention, toute émulsion non rompue est enlevée d'un point supérieur au fond de la zone 20 par la conduite 13 et recyclée vers la conduite 1 pour   tre   réintroduite avec l'alimentation dans la zone 10. 



   En se référant particulièrement à la figure 2, un courant d'hui- le contenant des sels est introduit dans le système par la conduite 21. De l'eau est introduite dans le système par la conduite 22. Le mélange d'huile et d'eau peut contenir un réactif chimique convenable, qui aide à la rup- . ture de 1'émulsion. Le mélange d'huile et d'eau est envoyé dans une soupa- pe de réduction de pression 23, d'une manière similaire à celle décrite en' rapport avec la figure 1.

   De   mme,   d'une manière semblable à celle décrite en rapport avec la figure 1, l'huile est chauffée jusqu'à une température élevée et maintenue à une pression supérieure à la pression atmosphérique'.' Du fait de la chute de pression assurée lorsque l'huile et l'eau passent à travers la soupape 23, un mélange complet de l'eau et de l'huile est réa- lisé, avec, pour résultat, la formation d'une émulsion. Cette émulsion pas- se longitudinalement à travers la zone 30 entre les électrodes espacées   24.   Un potentiel électrique est maintenu entre les électrodes. Avec l'aide du champ électrique, l'émulsion se rompt en une phase aqueuse contenant sensiblement tout le sel et en une phase huileuse qui est relativement exemp- te de sel.

   La phase aqueuse est enlevée de la zone 30 par la conduite 25, tandis que la phase huileuse, en même temps qu'une certaine quantité d'é- mulsion, s'écoule vers le'haut dans la zone 40 qui est disposée à un angle compris entre environ 30  et 60  par rapport à la zone 30. La zone 40 contient une série d'éléments 26 de décantation ou formant chicanes, parallèles, es- pacés. Lorsque les particules d'émulsion se rompent, les particules d'eau se recueillent sur les chicanes et s'écoulent vers le bas, tandis que les par- tieules d'huile, exemptes d'eau et de sel, s'écoulent vers le haut et sont enlevées sous forme d'une seule phase huileuse homogène venant de la   zone   40, par la conduite 27. La soupape intermédiaire entre l'eau et l'huile est contrôlée par le contrôleur du niveau 60 ou moyen équivalent. 

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   Suivant cette variante de l'invention, la phase d'émulsion qui ne se rompt pas tend à se recycler par inhérence dans le système à partir de la zone de décantation 40 vers la zone électrique 30, dans laquelle l'émulsion non rompue est soumise à un nouveau traitement électrique. De cette maniéré, des particules d'émulsion qui sont difficiles à rompre sont recyclées pour, être exposées encore un peu plus au champ électrique, plutôt que de leur   per-   mettre de rester dans un récipient pendant un temps plus long, ce qui serait sinon nécessaire pour assurer leur rupture. Si ce dernier processus était suivi, les dimensions de l'installation devraient être extrêmement grandes comparativement aux dimensions de l'installation requise suivant le présent procédé. 



   En se référant particulièrement à la figure 3, un courant huileux, contenant des sels, est introduit dans le système par une conduite   41.   De l'eau est introduite dans le courant d'huile par la conduite 42, et un pro- duit chimique peut être ajouté par tout moyen désiré. Le courant est chauf- fé jusqu'à une température élevée dans une zone de chauffage   43   et maintenu à   une   pression supérieure à la pression atmosphérique.   Le   courant passe à travers une soupape de réduction de pression   44,   dans laquelle la pression est fortement réduite.

   Du fait de la forte chute de pression, un mélange in- time de l'huile et de l'eau est assuré avec, pour résultat, la formation d' une émulsion qui est introduite dans une zone 50 comprenant une section élec- trique inférieure et une section de décantation supérieure, séparée et dis- tincte, Le courant d'alimentation s'écoule entre une série d'anodes et de cathodes électriques 51 disposées dans la zone 50. Avec l'aide de l'effet du champ électrique, une rupture de l'émulsion est assurée avec, peur ré-   sultat,   la formation d'une phase aqueuse contenant le sel, qui est enlevée' de la zone 50 par une conduite 52.

   La phase huileuse, en même temps que   de-   l'émulsion, s'écoule dans la section supérieure de la zone 50, dans laquelle une série d'éléments de coalescence parallèles, tels que, par exemple des plaques, sont dispersés sur toute l'étendue de la section. La phase   huileu-   se est enlevée de la zone 50 par la conduite 53. L'émulsion qui se rompt abandonne des particules d'eau sur les surfaces de coalescence   respective,   particules qui reviennent le long des surfaces, se recueillent dans la par- tie inférieure de la zone 50 et sont enlevées par la conduite 52.

   De plus, d'une manière similaire à celle décrite en rapport avec la figure 2, de l'émulsion non rompue qui atteint la section de séparation et les surfaces de coalescence tend à s'écouler vers l'arrière, au-dessus de la phase aqueu- se, et est ainsi réintroduite dans le champ électrique entre les électrodes. 



  De cette manière, des particules d'émulsion, difficiles à rompre, sont recy- clées dans le champ électrique. 



   En se référant particulièrement à la figure 4, une huile d'ali- mentation, dont on doit enlever le sel, est introduite dans le système par une conduite 80, chauffée jusqu'à la température désirée dans la zone de chauf- fage 61, et mélangée avec une matière caustique qui est introduite par la con- duite 62. Un agent de rupture d'émulsion est ajouté au courant d'huile par la conduite 63. 



     Cependant,   dans certaines circonstances, il est préférable d'a- jouter l'agent de rupture d'émulsion directement au courant d'eau chaude par la conduite 54. De l'eau chaude est ajoutée au courant d'huile par la con- duite 65, et l'entièreté du mélange est envoyée dans une zone de mélange 66. 



  Il doit être noté que la zone de mélange comprend de préférence une soupape dans laquelle la pression est réduite en vue   d'assurer   une turbulence et un mélange convenable. Lorsque ce mode préféré de fonctionnement est suivi, le mélange d'alimentation est envoyé à travers une soupape de réduction de prés- sion 82 et la conduite 83, au lieu d'être envoyé dans le mélangeur 66. L'é-   mulsion   est enlevée de la zone 66 par la conduite 67 et envoyée à travers des gicleurs 68 pour projeter l'émulsion entre des électrodes 69 et 70.   'Un   potentiel convenable est maintenu entre les plaques positives et négatives des électrodes en vue d'assurer une rupture de l'émulsion.

   L'émulsion   trai-   tée est enlevée de la zone électrique et passe horizontalement entre des sur- 

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 faces de coalescence. Suivant la présente invention, ces surfaces de   coales-   cence comprennent une structure du type en forme de chevrons. L'huile dont. le sel est enlevé est évacuée à la partie supérieure de la zone   d'enlevé- '   ment du sel 72, par une conduite 73. La couche aqueuse contenant le sel est enlevée en une série de points à la base' de la zone 72 par une conduite 74. 



   Cette solution de sel peut être ensuite manipulée de toute manière désira- ble pour enlever les particules d'huile entraînées. 



   Suivant la présente invention, de l'émulsion non rompue est enle- vée d'un point intermédiaire dans la zone 72 par une conduite 75 et est de préférence recyclée dans la couche d'eau existant sur le fond de la zone 72, par la conduite 76o Une partie de cette émulsion non rompue ou toute cette émulsion, dans certaines conditions, peut être réintroduite dans la conduite d'alimentation 67 par la conduite 77. Si une rupture satisfaisante de l'émul- sion n'est pas assurée, l'opération peut être réglée par   l'introduction   de vapeur ou d'eau chaude dans le fond de la zone 72 par une série de points d' injection 78 grâce à la conduite 79, la pompe 85 et la conduite 84. 



   Les surfaces de coalescence 71 ont des rebords 82 qui empêchent un écoulement d'eau vers l'arrière dans la zone électrique. Un élément de tête 80 empêche le libre écoulement des courants respectifs entre les élé- ments de coalescence 71. L'élément 80 présente une série d'ouvertures 81 immédiatement en dessous de chaque surface de coalescence. Le nombre d'ouver- tures entre les surfaces respectives est réglé de manière à assurer une chu- te de pression uniforme entre tous les éléments, en assurant ainsi une   répar-   tition égale d'écoulement des courants entre les éléments   respectifs'de   coa-   lescence.   



   Les électrodes et les surfaces de coalescence, en forme de che- vrons, utilisées sont représentées aux figures 5 et 6, montrant des vues en coupe transversale des électrodes 69 et 70, et des surfaces de coalescence 71. Il est manifeste que chaque courant s'écoulant entre les surfaces 71 au- ra la forme d'un V renversé, en coupe transversale. 



   Bien que la présente invention ait été décrite en considérant son application particulière à l'enlèvement des sels d'une huile brute, elle concerne d'une manière générale un procédé amélioré de coalescence électri- que et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé. Elle peut être ap- pliquée à la rupture de toute émulsion, spécialement des   émussions   aqueuses. 



  L'invention se rapporte à un procédé dans lequel le courant d'alimentation est soumis à l'effet d'un champ électrique et est ensuite envoyé à une zone distincte et séparée de coalescence. Les pressions et températures particu- lières utilisées dans une opération dépendent du type de courant traité, aussi bien que du type et de la concentration des substances dispersées présentes. Comme signalé, la présente invention englobe plus spécialement une opération d'enlèvement électrique de sels, dans laquelle'la zone de traitement électrique et la zone de décantation sont des aires distinctes et séparées, et dans laquelle des surfaces en forme de chevrons sont utili- sées. 



   Suivant la présente invention, l'huile dont on doit enlever les sels est traitée avec un agent neutralisant, comme, par exemple, avec une , solution caustique ou de carbonate. L'huile est alors mise en contact avec un réactif chimique de rupture d'émulsion, et émulsionnée avec de l'eau. 



  Il est préférable que la température de l'eau ajoutée soit de l'ordre de 150  à   250 F,   de préférence de l'ordre de 1900 à 220 F. Le réactif chimi- que peut être toute matière connue pour aider à la rupture d'émulsions. 



  L'émulsion est passée à travers une zone électrique, dans laquelle elle est soumise aux effets d'un champ électrique. Le champ électrique peut être four- ni par tous processus et disposition d'anodes et de cathodes connus. La ten- sion entre les électrodes peut varier d'une manière appréciable et peut être de l'ordre d'environ   5000   à   35.000   voltset plus; une tension avantageuse est de l'ordre d'environ   16.000   à 20.000-'volte. Les phases respectives s'é- 

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 coulent hors du champ électrique et sont envoyées à une zone de décantation. 



  Suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention,toute émulsion non rompue se recycle elle-même par inhérence vers la section à champ électrique,   où   elle est   resoumise   aux effets dudit champ électrique. 



   Le procédé comprend l'émulsionnement du courant d'alimentation qui peut être constitué par une huile brute ou par tout courant de raffine- rie contenant des sels. Le mélange d'eau et d'huile, qui peut contenir   une.'   addition de produits chimiques, est envoyé à travers une zone de mélange, de préférence une soupape de mélange ou tout moyen équivalent. Cependant, le procédé préféré de mélange consiste à faire passer le courant à travers . une soupape de commande de pression différentielle avec, pour résultat, la formation d'une émulsion.

   L'émulsion, en vue de la   rempre,   est introduite dans un récipient horizontal, de préférence cylindrique, contenant des élec- trodes opérant à des tensions relativement élevées.   L'émulsion   s'écoule ho- rizontalement entre les électrodes, est soumise à l'effet du champ éleetri- que et est ainsi rompue. Les phases quittant le champ électrique s'écoulent vers une zone de coalescence qui est' pourvue d'éléments de coalescence pa-' rallèles, étroitement espacés. - 
Dans son essence, le procédé est mené en deux   phases   distinctes qui sont particulièrement destinées à des fins distinctes.

   La phase de champ électrique est conçue pour soumettre d'une manière efficace le courant aux effets du champ électrique indépendamment des exigences du point de vue dé- cantation ou séparation, tandis que la phase'de décantation ou séparation est conçue pour assurer une décantation rapide et efficace indépendamment des exigences au point de vue du champ électrique. 



   L'émulsionnement résulte du mélange prononcé des phases respec- tives, qui est nécessaire pour assurer l'enlèvement désiré du sel. Gomme signalé, divers agents pour la rupture d'émulsions peuvent être utilisés, aussi bien que des agents pour le réglage de la valeur du pH. Un agent de cette dernière classe est l'hydroxyde de sodium qui est habituellement employé en une concentration qui varie d'environ 0 à 15 livres d'hydroxyde de sodium par mille barils d'huile dont on enlève le sel.

   L'huile est habi- tuellement chauffée jusqu'à une température de l'ordre d'environ 150  à 350 F, et maintenue à une pression de l'ordre d'environ 25 à 300 livres par pouce carré, Suivant l'adaptation préférée de la présente invention, l'huile est chauffée jusqu'à une température de l'ordre d'environ 220  à '   270 F,   et maintenue à une pression effective de l'ordre d'environ 100 à 250 livres par pouce carré. Le mélange est assuré en faisant passer le coti- rant chauffé, sous pression, à travers une soupape de réduction de pression, ou un moyen équivalent, de manière à en réduire la pression. Il est désira- ble d'avoir une chute de pression d'environ 25 à 85 livres par pouce carré' à travers La soupape de mélange.

   Evidemment, si le courant d'alimentation contient une quantité suffisante d'eau, il peut ne pas être nécessaire d'   @   ajouter de l'eau additionnelle.   Un   procédé particulièrement avantageux d'en-   lèvement   de sels d'une huile brute consiste à chauffer celle-ci jusqu'à une température   d'environ     250 F   et à maintenir la pression effective- sur le courant à environ 220 à 240 livres par pouce carré. Ce courant est passé à travers une soupape de réduction de pression, ou moyen équivalent, dans laquelle la pression effective est réduite, par exemple, jusqu'à environ 140 à 150 livres par pouce carré. 



   Comme signalé ci-avant, én opérant suivant la présente inven- tion, le temps nécessaire pour la rupture de l'émulsion est abaissé    'une   manière appréciable, ce qui exige ainsi une installation moins importante pour des rendements équivalents. Les dimensions réelles de l'installation peuvent varier beaucoup suivant différents facteurs, tels que les vitesses d'alimentation, la concentration de sel dans l'huile d'alimentation, 'et sui- vant d'autres caractéristiques, telles que, par exemple, la viscosité'de 1' alimentation. Suivant la présente invention, il est très avantageux que la zone de décantation ou de séparation   contienne   une série d'éléments de coa- lescence espacés dans le sens longitudinal.

   Ces éléments de coalesscence sont, 

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 de'préférence, parallèles entre eux, et peuvent être espacés l'un de l'autre d'environ 1 à 20 pouces. Cependant, on préfère que l'espacement soit d'envi- ron 2 à 6 pouceso 
Suivant une adaptation préférée de la présente invention, les électrodes et les éléments de coalescence sont en forme de chevrons ou de 
V renversés. De cette manière, chaque courant s'écoulant entre ces surfaces en forme de chevrons aura une forme   de V   renversé, en coupe transversale. En ce qui concerne les électrodes et les surfaces de coalescence, l'inclinaison devrait, de préférence, être de l'ordre d'environ 10 à 20 degrés. Il est pré- férable que les éléments d'électrodes s'étendent dans une portion de 2 à 6 pouces de la surface intérieure de la zone d'enlèvement des sels.

   Il est aus- si préférable que les surfaces de coalescence se prolongent du côté intérieur de la zone d'enlèvement des sels, avec des trous prévus dans les surfaces de coalescence au voisinage de la paroi interne de la zone d'enlèvement des sels, pour permettre à la phase aqueuse séparée de s'écouler à travers des trous et le long de la paroi intérieure de ladite zone vers le fond de celle-ci, d'où la phase aqueuse séparée peut être enlevée. 



   L'invention peut encore être illustrée par les exemples suivants. 



  EXEMPLE 1. - 
Dans une opération courante dans laquelle le taux d'alimenta- tion était de 50.000 barils par jour, de l'eau était ajoutée à une matière brute contenant 1 à 3% d'eau et 250 livres de sel par 1000 barils, pour aug- menter la teneur en eau jusqu'à environ 15 à 20% en volumes. Le mélange était chauffé jusqu'à une température d'environ 200 F et maintenu à une pression effective d'environ 75 litres par pouce carré. La pression était réduite jus- qu'à 50 livres sur la matière brute en assurant un mélange qui a, pour résul- tat, la formation d'une émulsion.

   Dans une unité électrique courante d'enlè- vement des sels, le temps de séjour nécessaire pour assurer la rupture de 1' émulsion d'une manière satisfaisante est d'environ 60 minutes. ' 
Dans une deuxième opération menée sous des conditions identiques, sauf que la zone de séparation était maintenue séparée et distincte de la zone du champ électrique et dans laquelle des surfaces de coalescence sont espacées de 6 pouces, le temps de séjour est d'environ 10 minutes. De cette manière, il est visible que les dimensions de l'installation pour cette se- conde opération ne s'élèveront qu'à 1/6 de celles de l'installation pour la première opération. 



   Dans une troisième opération menée utilisant deux phases distinc- tes suivant le procédé de la présente invention, et dans laquelle les surfa- ces de coalesoence sont espacées d'environ 2 pouces, le temps de séjour né- cessaire pour assurer la rupture de l'émulsion est d'environ 3 minutes. Dans" cette troisième opération, le dispositif de précipitation électrique a un diamètre d'environ 5 pieds et une longueur d'environ 20 pieds. Dans la se- conde opération dans laquelle les chicanes sont espacées de 6 pouces, le dis- positif de décantation a un diamètre d'environ 7,5 pieds et une longueur d' environ 40 pieds. 



    EXEMPLE   2,- 
Une matière brute du West Central Texas, ayant une gravité de 40  API et contenant 33 livres de sel par 1000 barils, était traitée comme suit : une solution de soude caustique (4 à 5  Bé) était mélangée avec la ma- tière brute en même temps qu'avec un agent chimique de rupture d'émulsion. 



  La matière brute était chauffée jusqu'à une température d'environ 250 F et émulsionnée. L'émulsion était passée à   travers .-des   électrodes du type en forme de chevrons, ayant un potentiel d'environ 16.000 volts. L'émulsion rompue était passée le long de surfaces de coalescence, du   type en   forme de chevrons, disposées longitudinalement dans ladite zone d'enlèvement de sels au voisinage de la zone électrolytique. La matière brute traitée avait une 

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 teneur finale en sels d'environ 5 livres par 1000 barils. Le rendement de cette opération était d'environ 800 barils par jour.

   Lorsque la même ma- tière brute était libérée du sel d'une manière similaire, en utilisant un appareil commercial courant d'enlèvement de sels, ayant les mêmes dimen- sions, le rendement était d'environ 200 barils par jour. 



    EXEMPLE 3. -    
Une matière brute de San Joaquin ayant une gravité de 44  API et une teneur en sel de 32 livres par 1000 barils était traitée d'une manière semblable à celle décrite dans l'exemple 2. La température utilisée était de 210 F. La pression était d'environ 65 livres par pouce carré. La matière bru- te traitée avait une teneur en sel de 2 livres par 1000 barils. Le rendement. était de 500 barils par jour. Lorsqu'on enlève le sel de la même matière bru- te dans un dispositif commercial courant d'enlèvement des   delà.,   ayant les mêmes dimensions, sous des conditions similaires, le rendement était de 200 barils par jour. 



  EXEMPLE 4.- 
Une matière brute de la Louisiane du Sud, ayant une gravité de 370  API et une teneur en sel de 26 livres par 1000 barils, était libérée du sel jusqu'à 1 livre pas 1000 barils avec un rendement de 400 barils par jonr, lorsqu'on enlève le procédé de la présente invention. Lorsqu'on utilise le sel de la même matière brute pour obtenir le même résultat, dans un appareil commercial courant, ayant les mêmes dimensions, le rendement était de 200 ba- rils   par -jour,,     REVENDICATIONS.   



   1. Procédé de rupture d'une émulsion, qui comprend le passage de. l'émulsion à travers un champ électrique en une série de courants en forme de, V renversés, disposés en hauteur, grâce à quoi une composante de mouvement, . vers le bas et vers l'extérieur, est impartie aux particules plus lourdes. de ladite émulsion, et une composante de mouvement, vers l'intérieur et vers le haut, est impartie aux particules plus légères de ladite émulsion.

Claims (1)

  1. 2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel ladite série de courants quittant ledit champ électrique est envoyée à travers une zone de coalescence en une série de courants disposés en hauteur.
    3. Procédé suivant la revendication 2, dans lequel lesdits cau-. rants passés à travers ladite zone de coalescence comprennent une série de courants en forme de V renversés, disposés en hauteur.
    4. Procédé suivant la revendication 2, dans lequel les contre- pressions sur chacun des courants respectifs s'écoulant à travers ladite zone de coalescence sont contrôlées de manière à assurer des valeurs d'écoulement équivalentes, par unité de temps, des courants respectifs.
    5. Procédé suivant la revendication 3,dans lequel lesdites contre- pressions sont fournies en faisant passer lesdits courants, dès qu'ils quit- tent la zone de coalescence, à travers une série d'ouvertures, dont le nombre et les dimensions varient pour les courants respectifs.
    6, Procédé de rupture d'une émulsion, qui comprend le passage- de l'émulsion à travers un champ électrique en une série de courants, disposas en hauteur, l'enlèvement de ladite série de courants hors dudit champ électri- que, et son passage en une série de courants en forme de V renversés, dispo- sés en hauteur, à travers une zone de coalescence, grâce à quoi une composan- te de mouvement, vers le bas et vers l'extérieur, est impartie aux particules , plus lourdes de ladite émulsion, et une composante de mouvement, vers l'in- térieur et vers le haut, est impartie aux particules plus légères de ladite.. émulsion, la séparation de la phase plus-légère, de la partie supérieure de <Desc/Clms Page number 9> la zone de coalescence, et la séparation de la phase plus lourde,
    du fond de ladite zone de coalescence.
    7. Procédé suivant la revendication 6, dans lequel les courants disposés en hauteur passant à travers ledit champ électrique sont des cou- rants en forme de V renversés.
    8.Procédé d'enlèvement du sel, d'une huile d'alimentation hy- drocarbonée, qui comprend le chauffage de l'huile, l'addition d'un agent neutralisant et d'un agent de rupture d'émulsion à ladite huile, l'addition d'eau chaude à ladite huile chauffée, l'émulsionnement de ladite huile, le passage de l'émulsion à travers un champs électrique en une série de courants en forme de V renversés, disposés en hauteur, grâce à quoi une composante de mouvement, vers le bas et vers l'extérieur, est impartie aux particules plus lourdes de ladite émulsion, et une composante de mouvement, vers l'intérieur et vers le haut; est impartie aux particules plus légères de ladite émulsion.
    9. Procédé suivant la revendication 8, dans lequel ladite série de courants est enlevée du champ électrique, et passée à travers une zone de coalescence, en une série de courants disposés en hauteur., 10. Procédé suivant la revendication 9, dans lequel lesdits cou- rants passés à travers ladite zone de coalescence comprennent une série de courants en forme de V renversés, disposés en hauteur.
    11. Procédé d'enlèvement des sels, d'un hydrocarbure de pétrole les contenant, qui comprend le chauffage dudit hydrocarbure de pétrole, 1' addition d'eau chaude à ladite huile et son émulsionnement, la projection de l'émulsion dans un champ électrique, le passage de l'émulsion à travers ledit champ électrique en une série de courants en forme de V renversés, disposés en hauteur, grâce à quoi une composante de mouvement, vers le bas et vers l'extérieur, est impartie aux particules plus lourdes de ladite émulsion, et une composante de mouvement, vers l'intérieur et vers le haut, est impartie aux particules plus légères de ladite émulsion, l'enlèvement de ladite sé- rie de courants, dudit champ électrique et son passage à travers une zone de coalessence en une série de courants en forme de V renversés, disposés en hauteur,
    grâce à quoi une composante de mouvement, vers le bas et vers 1' extérieur est impartie aux particules aqueuses de ladite émulsion, l'enlè- vement d'une phase aqueuse du bas de ladite zone de coalescence, et l'enlè- vement d'une huile débarrassée de sel, d'un point supérieur de ladite zone de coalescence.
    12. Procédé suivant la revendication 11, dans lequel une phase d'émulsion est enlevée d'en dessous dudit champ électrique, et recyclée dans ladite phase aqueuse séparée de la zone de coalescence.
    13. Appareil amélioré pour rompre des émulsions, qui comprend un récipient horizontal de rupture d'émulsion, un moyen d'alimentation de 1' émulsion, disposé à une extrémité dudit récipient, une série d'électrodes. disposées dans ledit récipient et au voisinage dudit moyen d'alimentation, une série de surfaces de coalescence du type en forme de V renversés dans le sens horizontal, disposées dans ledit récipient, entre lesdites électrodes et l'autre extrémité dudit récipient, et des moyens pour enlever l'huile du sommet dudit récipient, et l'eau du bas dudit récipient.
    14. Appareil suivant la revendication 13, dans lequel lesdites électrodes sont du type en forme de V renversés.
    15. Appareil suivant la revendication 13, dans lequel lesdites surfaces de coalescence, voisines desdits moyens d'enlèvement de l'huile et de l'eau, sont attachées à un élément en forme de plaque, disposé verticale- ment, ledit élément en forme de plaque étant caractérisé en outre par le <Desc/Clms Page number 10> fait qu'il comporte des ouvertures entre lesdites surfaces de coalescence.
    16. Appareil suivant la revendication 13, dans lequel l'eau est enlevée du bas dudit récipient en une série de points..
    17. Appareil suivant la revendication 13, dans lequel ledit moy- en d'alimentation de l'émulsion comprend des gicleurs disposés de'manière à projeter l'émulsion entre lesdits électrodes.
    @ 18. Appareil suivant la revendication 13, dans lequel des moyens sont prévus pour enlever l'émulsion dudit récipient en un.point, supérieur aux points prévus pour l'enlèvement de l'eau et en dessous desdites électro- des, et pour réintroduire cette émulsion dans le récipient en un point qui est approximativement celui d'enlèvement de l'eau. en ,annexe 3 dessins.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2846389A (en) * 1954-06-09 1958-08-05 Exxon Research Engineering Co Electrode for electrical coalescence

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2846389A (en) * 1954-06-09 1958-08-05 Exxon Research Engineering Co Electrode for electrical coalescence

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